近日,由國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)管理的內(nèi)蒙古神華勝利電廠1000千伏送出線路工程全線貫通。
該工程配套送出線路分為3條,為1000千伏大唐錫林浩特電廠—勝利變輸電線路、1000千伏北方勝利電廠—勝利變輸電線路、1000千伏神華勝利電廠—勝利變輸電線路,線路總長為52.5千米。其中,錫林段工程是全國首條采用 碳纖維導(dǎo)線設(shè)計的1000千伏特高壓項目。
據(jù)悉,這是世界首條應(yīng)用碳纖維 復(fù)合材料芯導(dǎo)線的特高壓試點示范工程。
該工程投產(chǎn)后,預(yù)計年輸送電量132萬千瓦時,將進(jìn)一步改善華北特高壓交流網(wǎng)架結(jié)構(gòu),增強(qiáng)系統(tǒng)抵御嚴(yán)重故障的能力,確保錫盟煤電基地電源安全可靠送出。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線是一種采用環(huán)氧樹脂浸潤碳纖維、 玻璃纖維后,固化形成碳纖維復(fù)合芯并在其外層絞合梯形鋁線的架空裸導(dǎo)線。由碳纖維復(fù)合芯與外層鋁線同心絞合而成,與傳統(tǒng)鋼芯鋁絞線相比,在選材方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面均實現(xiàn)了重大突破,具備節(jié)能、大容量、低弧垂、耐高溫、強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、防覆冰等優(yōu)點。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線可與線路融冰裝置配合使用,通過升高導(dǎo)線溫度,在保持弧垂基本不變的情況下快速融冰。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線載流量大,增容和裕容特性優(yōu)異。碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線通過以下方法實現(xiàn)增容:它采用軟鋁替代硬鋁,導(dǎo)電率從61%IACS增到63%IACS;與鋼芯鋁絞線相比,碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線可在160℃下運行,因此可提高運行溫度,實現(xiàn)高溫增容;與傳統(tǒng)圓線結(jié)構(gòu)相比,碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線外層采用型線結(jié)構(gòu),相同外徑下,導(dǎo)線鋁截面填充率可以增加10%-30%;在單位長度等重量的情況下,碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的鋁截面比鋼芯鋁絞線增加10%-30%。
對已建線路改造工程,在不更換原有桿塔的情況下,采用碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線,可以成倍提高線路輸送容量。對新建線路,尤其是輸送容量不穩(wěn)定或需求不明朗的新建線路,采用碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線能提供強(qiáng)大的裕容能力,滿足未來區(qū)域輸送容量的增長要求,并可適應(yīng)輸送容量的大落差波動,增強(qiáng)線路對輸送容量變化的應(yīng)變能力。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線重量輕、強(qiáng)度高、安全性好。普通鍍鋅鋼絲的密度為7.8kg/dm3,強(qiáng)度在1240Mpa-1340Mpa之間,而碳纖維復(fù)合芯的密度為2.0kg/dm3,是鍍鋅鋼絲的1/4,強(qiáng)度分為兩個等級:2100Mpa和2400Mpa??梢娞祭w維復(fù)合芯導(dǎo)線的重量輕,強(qiáng)度高,安全性更好。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線初始弧垂及弧垂變化小,綜合經(jīng)濟(jì)性較好。碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線拉重比大,線膨脹系數(shù)小,線路架設(shè)的初始弧垂小,運行過程中弧垂變化少,因此可降低桿塔高度,節(jié)約桿塔數(shù)量,減少塔基占地面積,從而節(jié)約土地資源,降低輸電線路綜合建造成本。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線傳輸損失小,節(jié)約能源。在相同外徑、相同傳輸容量下,碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的線損更低,可以節(jié)約能源,降低線路運行成本。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線有較好的防覆冰和耐覆冰特性,環(huán)境適應(yīng)性好。碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線可以輸送更大的負(fù)荷,運行線溫可更高,且外徑光滑,因此具有很好的防冰性能。同時,由于強(qiáng)度高,碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線具有更好的耐覆冰性能,可以在北方寒冷環(huán)境中使用。
碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線耐環(huán)境老化性能好,壽命長。碳纖維耐腐蝕,碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線對酸雨等環(huán)境具有極強(qiáng)的抵抗力,也避免了傳統(tǒng)導(dǎo)線在通電時鋁線與鍍鋅鋼線之間的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象,具有優(yōu)異的介電性能,使用壽命長。