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【行業(yè)動態(tài)】線上監(jiān)測線下巡檢，全方位守護(hù)超導(dǎo)電纜迎峰度冬

來源：作者：時間：2023-12-15

進(jìn)入12月，上海將迎來一年中最冷的兩三個月，迎峰度冬保供工作成為能源電力行業(yè)的重中之重。國網(wǎng)上海市電力公司市南供電公司的運(yùn)維人員張寒，1日一大早就來到長春變電站。

在他腳下，有一個-196℃的極寒世界。

這里是世界首條35kV公里級超導(dǎo)輸電示范工程的進(jìn)口端，張寒當(dāng)天的任務(wù)就是對超導(dǎo)電纜運(yùn)行的終端設(shè)備和外部環(huán)境進(jìn)行巡檢。

“主要是為了監(jiān)測整條線路的運(yùn)行環(huán)境是否安全穩(wěn)定。”國網(wǎng)上海市南供電公司總工程師宗明表示，對于示范工程而言，超導(dǎo)特性是它有別于常規(guī)輸電線路的關(guān)鍵所在。

據(jù)了解，超導(dǎo)輸電工程的一個難點就是如何維持電纜的超導(dǎo)態(tài)，也就是如何使電纜中的輸電介質(zhì)始終處于其臨界溫度及以下。“所以科研人員就想辦法讓線纜被液氮包裹起來?！弊诿髡f，獨特的電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計解決了這一難題。

如果把這條超導(dǎo)電纜剖開，大家會看到獨創(chuàng)的、類似“三色圓珠筆”的結(jié)構(gòu)——外層的雙層柔性真空絕熱管中，包裹著三股相互絕緣的超導(dǎo)纜芯，仿佛三根“筆芯”，用以傳送三相交流電。運(yùn)行時，“三色圓珠筆”里充滿液氮，在冷卻系統(tǒng)加持下，讓整條輸電線路始終處于-196℃的臨界溫度。

“實時電流：517A，運(yùn)行壓力：正常，通道環(huán)境：正?！弊诿鞔蜷_超導(dǎo)電纜在線監(jiān)測平臺，查看著示范工程各監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

據(jù)介紹，在示范工程沿線，共布設(shè)電纜工作井9處，安裝了21個智能井蓋、80個智能地釘、9個可視化聯(lián)動裝置，以及液氮監(jiān)測設(shè)備和光纖測振裝置，搭建起了一張電纜系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控網(wǎng)。

“這些設(shè)備的數(shù)據(jù)全部接入了超導(dǎo)電纜在線監(jiān)測平臺，可實時顯示電纜運(yùn)行溫度、壓力、電流、通道環(huán)境等多維度參量信息，呈現(xiàn)超導(dǎo)電纜及通道內(nèi)、外部環(huán)境的運(yùn)行實況。”宗明介紹，遇到異常情況，監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出實時預(yù)警，同時可以實現(xiàn)超導(dǎo)電纜系統(tǒng)的無人值守智能調(diào)控。

線上監(jiān)測、線下巡檢。為確保萬無一失，國網(wǎng)上海市南供電公司還組建了一支多專業(yè)運(yùn)維小組，針對重點區(qū)域設(shè)備開展紅外測溫以及電流、溫度等重要參量的線下巡檢監(jiān)測，實現(xiàn)對示范工程的全方位立體式守護(hù)。

不僅如此，宗明和同事們也會定期對超導(dǎo)電纜進(jìn)行檢修試驗，分析超導(dǎo)電纜投運(yùn)后的真空層、冷卻層狀態(tài)變化及絕緣老化情況等，結(jié)合日常運(yùn)維工作，形成工程運(yùn)維、狀態(tài)評價技術(shù)體系，并完成運(yùn)維數(shù)據(jù)庫搭建，進(jìn)一步填補(bǔ)了相關(guān)數(shù)據(jù)空白。

“我們還搭建了一套用戶負(fù)荷‘畫像’數(shù)據(jù)庫及預(yù)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對不同溫度條件下各用戶電流曲線的模擬仿真，幫助調(diào)度控制人員更好地預(yù)判負(fù)荷變化情況，使調(diào)度更精準(zhǔn)更高效?！弊诿鞅硎?，示范工程供能用戶涵蓋居民樓、交通樞紐以及大型商業(yè)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等多種類型，用能習(xí)慣千差萬別。

為做到既能滿足不同用戶對用電質(zhì)量的需求，又確保超導(dǎo)示范工程精準(zhǔn)保持在合適的負(fù)荷區(qū)間且不會發(fā)生過載情況，運(yùn)行近兩年時間，國網(wǎng)上海市電力公司還充分驗證了超導(dǎo)電纜帶大負(fù)荷運(yùn)行能力以及制冷系統(tǒng)裕度等，并獲得了相關(guān)數(shù)據(jù)。

前段時間，在各項條件具備且確保用戶可靠供電的情況下，國網(wǎng)上海市電力公司通過電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整，實現(xiàn)用電負(fù)荷向超導(dǎo)輸電工程的集中，進(jìn)一步驗證超導(dǎo)輸電工程在2200安培的設(shè)計載流量和極限承載能力。

保持負(fù)荷高位運(yùn)行期間，最高電流達(dá)2160.12A，刷新了我國商用超導(dǎo)輸電工程最大實際運(yùn)行電流的紀(jì)錄。其間，示范工程的電壓、頻率、冷卻系統(tǒng)功率等重要參數(shù)均保持在正常范圍內(nèi)，各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，示范工程的整體可靠性得到全面驗證。

“迎峰度冬，我們信心滿滿?！弊诿鞅硎荆@是一個里程碑，也是一個新起點?！拔磥?，我們還將在公里數(shù)和電壓等級上繼續(xù)探索，發(fā)掘超導(dǎo)電纜更多的應(yīng)用場景，將綠色低碳的理念融入到發(fā)電、輸電、供電、用電的每一步?！?/span>

如今，作為世界首條35kV公里級超導(dǎo)輸電示范工程，自正式投入運(yùn)行以來，這條線路已連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行超過700天，累計為上海徐家匯商圈等徐匯區(qū)核心區(qū)域4.6萬戶用戶供電3.2億度，開創(chuàng)了公里級超導(dǎo)電纜在大型城市核心區(qū)域運(yùn)行的先例。

上海電纜研究所下屬上海國際超導(dǎo)科技有限公司為本項目提供了超導(dǎo)電纜、中間接頭、超導(dǎo)終端、液氮回流管、制冷及監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵裝備部件。

來源 | 中央紀(jì)委國家監(jiān)委網(wǎng)站，原文有刪減

編輯 | 孫文輝常佳

審核 | 何曉芳

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