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“高洁净”绝缘材料护航超高压直流输电技术
作者:班红芳
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配电输电设备展厅
电力电缆, 电气控制柜, 配电箱, 电抗器, 断路器, ...
当前输配电行业不断寻求在高电压条件下具有更高电力传输能力的线缆产品。传统500KV电缆技术利用油纸绝缘,在电缆外部损坏或者系统出现故障时,填充油可能会泄露进入土壤。为了避免污染环境、降低长距离输配电情况下的电力损耗,超高压交联聚乙烯技术可以为超高压直流输电带来更高效、更环保的解决方案。

无论从世界范围,还是仅从中国和亚洲范围来看,当前人口增长的总体趋势仍保持不变,同时全球城市化和工业化进程也在不断深化,能源使用需求在日益上升,人类社会对作用于日常生活与工业生产的电力输配送提出了更高要求,也同时刺激了电力电缆高效输送能力的不断增长。

此外,最近几年除了火电、煤电等传统的能源发电方式,全球范围内的发电途径也在日趋多元化,特别是欧美等发达地区,对水力发电、风力发电、核能发电乃至垃圾变能源等通过清洁能源实现的电力生产与配送也都非常青睐。以风力发电为例,因为其所使用的能源主要集中在沿海或内陆偏远地区,长距离大容量的电力输送对电缆系统提出了新要求。而在发电与输电技术的选择过程中,环保因素也正发挥着越来越重要的作用,如何保证电力能源在长距离的输送过程中不被浪费和稳妥安全的运达也是一个亟需面对的行业挑战。而这些都促使输配电行业用户不断寻求在高电压条件下具有更高电力传输能力和更环保安全性能的线缆产品。而与交流输电相比,应用新的高压直流电缆技术亦可以提供如运送过程损耗少、安装便捷、维护便捷、电介质损耗低、对自然环境影响小等诸多优势。

更稳妥、更环保、更高效

发电量的持续增长需要一个强大稳固的输电网络作支撑,以确保发电单位能安全、持续地将电能输送给亟需能源的消费群体。但对于在高电场应力下工作的电线电缆产品,即使是最微小的杂质或屏蔽凸起都有可能导致电线电缆产品过早失效,从而使城市发生大规模的停电事故。

传统500KV电缆技术利用油纸绝缘,在电缆外部损坏或者系统出现故障时,线缆内的填充油可能会泄露进入土壤,造成环境污染。为了避免此类风险,免维护易安装的超高压交联聚乙烯技术逐渐成为市场主导。目前世界各地很多已经竣工的超高压电缆项目都选用了基于交联聚乙烯的绝缘材料,一方面可以有效提升电力输送效率,另一方面也具有更为出色可靠的网络稳定性和环境友好性。今后,这一技术也将凭借显而易见的技术优势用以支持可再生能源与传统电网的进一步融合,及世界各国大型基础建设项目中更多电网互联的建立与实现。

难以逾越的洁净度标准

为了确保绝缘材料在生产、运输和卸料过程中一直保持很高的洁净度标准(中国国家标准GB/T 22078.2-2008规范要求超高压电缆绝缘材料中的杂质不得大于70微米),线缆生产前后整个流程的洁净度控制变得非常重要。而北欧化工和博禄作为线缆材料全球领先的供应商,在商业聚合物材料高压直流电缆的绝缘材料方面一直居于前沿,其交联聚乙烯材料具有稳定的最高洁净度。对如何保持绝缘材料的洁净度,他们深有体会。

博禄公司电线电缆业务部市场副总裁罗兰-扬森先生在第六届中国国际线缆及线材技术展览会(Wire China 2014)上接受记者专访时,讲述了他们生产交联聚乙烯混合物的做法。首先,北欧化工和博禄采用全封闭式的生产装置,即从石油或者天然气等原材料的输送开始,进行的一系列生产步骤全部都是在完全密闭的设备装置里面密闭进行,因此,从上游的原材料输送一直到中间的生产过程,外部杂质都很难进入,从而最大限度地保证了产品材料的洁净度。其次,北欧化工和博禄专门还建造了针对电线电缆产品的专用生产装置,确保在其大规模生产中,该装置只用来专门生产电线电缆的材料,而不会用于生产其他材料,也杜绝了可能来自于其他生产环节带来的潜在污染可能;最后,他们所生产的电缆材料也通过Borlink Superclean 纸板箱包装运输,后期的灌装和卸料过程都仍在洁净室内进行,实现生产全过程的洁净度管理。

如北欧化工和博禄在本次展览会上最新推出市场的Borlink™ LS4258DCE产品,是专为超高压直流输电(HVDC)电缆设计、可用于电压高达525KV的输配电场合。其卓越性能表现得益于该款混合物的独特生产工艺,为产品实现极高的化学与物理洁净度提供了最佳保证。而凭借显著降低的去气时间和经过改进的抗焦烧性能,这项技术还可以通过缩短电缆生产周期来帮助实现较高的电缆生产效率,为客户带来更显而易见的经济效益。使用Borlink LS4258DCE和Borlink LE0550DC的电缆系统已经成功通过了根据Cigré TB496 推荐的路缆及海缆试验方法进行的形式试验。

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为客户带来卓越的实际价值

对于超高压输电网而言,供电的可靠性和稳定性至关重要。对于在极高电场应力下运作的500KV交联聚乙烯电缆而言,除了要考虑交联聚乙烯的洁净度,配套半导电屏蔽料的光滑度也是长期可靠性的重要保障。因为哪怕是最微小的屏蔽突起,都有可能导致电缆过早出现故障,甚至造成大面积断电,引起难以估量的经济损失。

而北欧化工和博禄凭借独有的Borlink技术,在过去50多年创下了无可比拟的运行业绩,成功为全球电线电缆行业提了高效的技术解决方案,为合作伙伴提供了难得的安全舒心。目前, 全球已经有超过30万公里的高压及超高压电缆使用北欧化工和博禄的Borlink材料解决方案。并且全球至今所有商业运行的高压直流电缆项目均使用了北欧化工和博禄的Borlink高压直流材料解决方案。如青岛汉缆股份有限公司在为北京市电力公司提供的500KV交联聚乙烯电力电缆项目中,就使用了来自博禄和北欧化工的Borlink LE4201EHV交联聚乙烯绝缘材料和Borlink LE0500EHV半导电屏蔽材料。作为一种黑色半导电聚合物,Borlink LE0500EHV得益于炭黑和添加剂的出色分散性,能够完全满足针对超高压电缆屏蔽界面光滑度的最严格规范,该半导电屏蔽材料在线缆的屏蔽层和绝缘层之间形成超光滑界面,将局部非常高的电场应力点减至最低并确保电缆绝缘体的可靠性,从而为首都电网的稳定高效运行做出了出色贡献。

而在中国南方电网针对大型风电场、灵活性强的高压直流输电技术研究项目中,Borlink LE4253DC绝缘材料和Borlink LE550DC半导电屏蔽材料也凭借其杰出的洁净度和光滑度脱颖而出,帮助客户有效应对在变化不定的风速下存在电的极性反转和潜在空间的电荷积累等难题情况,将电能稳定可靠和源源不断输送到电网的严苛挑战,成为有效连接清洁能源与传统电网的坚实技术支持因素。

近年来,中国政府力促经济转型和产业升级,旨在通过不断扩大内需和发展先进与可持续性产业来推动经济增长,同时也将解决日益严峻的环境问题提上日程。在这一趋势的驱动下,电线电缆行业迎来了前所未有的发展机遇。博禄公司电线电缆业务部市场副总裁罗兰-扬森先生对此表示,博禄对自身在中国未来的发展充满信心。凭借博禄在人才建设、研发设施与产能扩张等方面将坚持不断投资和深耕细作,如提高阿布扎比的工厂年产量,在鲁韦斯生产基地专门建设一座用于电线电缆料生产的低密度聚乙烯工厂和一座交联聚乙烯混炼工厂,并将博禄上海办事处搬至位于上海东部的张江高科技工业园区,进一步增强市场营销及研发能力等,逐步完善销售和物流网络等,以携手各界合作伙伴,更全面、更有效地应对如节能减排、农村电气化和可再生能源传输等重要的全球性挑战与发展需求,收获一个更加美好的未来。
文章内容仅供参考 (投稿) (1/8/2015)
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