柔性直流輸電技術(shù)是目前遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率電力傳輸及可再生能源并網(wǎng)的最佳選擇,特別是海上風(fēng)電輸電、海陸跨島互聯(lián)等場(chǎng)景更加適用。高壓、超高壓直流電纜是柔性直流輸電的關(guān)鍵裝備,隨著±320千伏直流輸電工程的投運(yùn),±500千伏直流海底電纜的研發(fā)成為業(yè)內(nèi)新的目標(biāo),而此生產(chǎn)技術(shù)此前一直由國(guó)外企業(yè)壟斷。
山東電工電氣重慶泰山著眼新產(chǎn)品、新技術(shù)研發(fā),采用產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的模式,聯(lián)合中國(guó)電科院、西安交通大學(xué)等知名科研院所,基于±320千伏直流電纜的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),于2016年開(kāi)始了±500千伏直流海底電纜的研發(fā),在大量理論和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)反復(fù)推導(dǎo)和驗(yàn)證,歷時(shí)四載,于2020年完成了±500千伏直流海底電纜產(chǎn)品研制,解決了電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性論證、大截面、大厚度直流電纜等生產(chǎn)難題,突破了超高壓直流海底電纜設(shè)計(jì)制造瓶頸。
額定電壓等級(jí)為直流海底電纜國(guó)際最高電壓等級(jí)±525千伏,載流量可達(dá)3000安,滿足雙極3吉瓦的容量需求,具有傳輸容量大、運(yùn)行損耗低、耐電壓等級(jí)高等特點(diǎn),適用于深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電傳輸和跨島互聯(lián)傳輸。
3000平方大截面阻水銅導(dǎo)體,采用了改性阻水硅橡膠和半導(dǎo)電阻水綁扎帶的復(fù)合阻水技術(shù),實(shí)現(xiàn)阻水深度200米,適應(yīng)深海環(huán)境長(zhǎng)期運(yùn)行。
采用了基于螺桿轉(zhuǎn)速和絕緣厚度變化規(guī)律的理論和實(shí)踐相結(jié)合的大截面、大外徑、大厚度絕緣線芯的偏心度調(diào)控技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)了大截面絕緣偏心度生產(chǎn)控制在5%以內(nèi),絕緣線芯圓整度達(dá)到99.6%以上,電纜圓整度高,具有優(yōu)異的電氣可靠性。
山東電工電氣掌握了電纜導(dǎo)體超大截面、深度阻水、外徑圓整度高等關(guān)鍵核心技術(shù),產(chǎn)品導(dǎo)體截面達(dá)3000平方毫米,絕緣偏心度指標(biāo)5%左右,滿足運(yùn)行水深200米、最高運(yùn)行溫度70攝氏度、輸送容量3吉瓦(雙極性)的要求,具有傳輸容量大、耐電壓等級(jí)高等特點(diǎn),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。