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世界首条全线路复合碳芯材料特高压工程成功并网-贤集网输配电专题

文章来源: 中国电力报       发布时间:2019-08-30

8月30人消息,大唐锡林浩特电厂1000千伏配套送出工程并网调试成功,此线路不仅是国家电网有限公司首次将碳纤维导线全线应用于特高压的试点示范工程,也是世界上首条全线路应用复合碳芯材料的特高压工程。


世界首条全线路复合碳芯材料特高压工程成功并网-贤集网输配电专题


大唐锡林胜利电厂送出工程起于大唐锡林浩特电厂,止于胜利1000千伏变电站,单回路架设,线路全长14。591千米,导线采用碳纤维复合芯导线。


世界首条全线路复合碳芯材料特高压工程成功并网-贤集网输配电专题


在工程建设中,为保障工程能够按照里程碑节点保质、保量完成,蒙东建设分公司充分吸取以往工程管理经验,专门成立项目管理小组,实行主要领导统筹抓、分管领导负责抓、职能部门具体抓、相关部门协助抓、现场机构一线抓的层级管理体系;坚持工程建设全过程参与;坚持场站建设及安全生产标准化,项目驻地基础设施完善,场地道路硬化、排水设施完善、环境优美整洁;坚持创新引领,积极引进和运用“新技术、新材料、新设备、新工艺”。


碳纤维复合芯导线是一种采用环氧树脂浸润碳纤维、玻璃纤维后,固化形成碳纤维复合芯并在其外层绞合梯形铝线的架空裸导线。由碳纤维复合芯与外层铝线同心绞合而成,与传统钢芯铝绞线相比,在选材方案和结构设计方面均实现了重大突破,具备节能、大容量、低弧垂、耐高温、强度高、重量轻、耐腐蚀、防覆冰等优点。


碳纤维复合芯导线载流量大,增容和裕容特性优异。碳纤维复合芯导线通过以下方法实现增容:它采用软铝替代硬铝,导电率从61%IACS增到63%IACS;与钢芯铝绞线相比,碳纤维复合芯导线可在160℃下运行,因此可提高运行温度,实现高温增容;与传统圆线结构相比,碳纤维复合芯导线外层采用型线结构,相同外径下,导线铝截面填充率可以增加10%-30%;在单位长度等重量的情况下,碳纤维复合芯导线的铝截面比钢芯铝绞线增加10%-30%。


对已建线路改造工程,在不更换原有杆塔的情况下,采用碳纤维复合芯导线,可以成倍提高线路输送容量。对新建线路,尤其是输送容量不稳定或需求不明朗的新建线路,采用碳纤维复合芯导线能提供强大的裕容能力,满足未来区域输送容量的增长要求,并可适应输送容量的大落差波动,增强线路对输送容量变化的应变能力。


碳纤维复合芯导线重量轻、强度高、安全性好。普通镀锌钢丝的密度为7.8kg/dm3,强度在1240Mpa-1340Mpa之间,而碳纤维复合芯的密度为2.0kg/dm3,是镀锌钢丝的1/4,强度分为两个等级:2100Mpa和2400Mpa。可见碳纤维复合芯导线的重量轻,强度高,安全性更好。


碳纤维复合芯导线初始弧垂及弧垂变化小,综合经济性较好。碳纤维复合芯导线拉重比大,线膨胀系数小,线路架设的初始弧垂小,运行过程中弧垂变化少,因此可降低杆塔高度,节约杆塔数量,减少塔基占地面积,从而节约土地资源,降低输电线路综合建造成本。


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碳纤维复合芯导线传输损失小,节约能源。在相同外径、相同传输容量下,碳纤维复合芯导线的线损更低,可以节约能源,降低线路运行成本。


碳纤维复合芯导线有较好的防覆冰和耐覆冰特性,环境适应性好。碳纤维复合芯导线可以输送更大的负荷,运行线温可更高,且外径光滑,因此具有很好的防冰性能。同时,由于强度高,碳纤维复合芯导线具有更好的耐覆冰性能,可以在北方寒冷环境中使用。


碳纤维复合芯导线耐环境老化性能好,寿命长。碳纤维耐腐蚀,碳纤维复合芯导线对酸雨等环境具有极强的抵抗力,也避免了传统导线在通电时铝线与镀锌钢线之间的电化学腐蚀现象,具有优异的介电性能,使用寿命长。


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