德国推出世界最长高温超导电缆系统

电力科技信息

德国推出世界最长高温超导电缆系统

德国RWE集团、法国耐克森（Nexans）公司和德国卡尔斯鲁尔技术研究院（Karlsruhe Institute of Technology,KIT）共同启动名为AmpaCity项目，推出世界最长高温超导电缆系统以替代城际高压电缆。

RWE集团计划将连接德国埃森（Essen）市两座变电站长达1 km的高压电缆替换为超导电缆。同时卡尔斯鲁尔技术研究院还将对合适的超导和绝缘材料予以分析。10 kV三相同轴电缆将由耐克森公司生产，输电容量为40 MW。这是首次将超导电缆与电阻型超导故障电流限流器结合以实现过载保护。限流器将由耐克森公司位于德国Hürth市超导体研究部门进行制造。

在历时两年的现场测试成功完成后，位于埃森市的配电网主要区域内可实施10 kV超导电缆安装，有助于提高效率，降低运行与维护成本，同时减少土地占用面积。拆除多个110/10 kV变电站将有助于充分利用城际区域的宝贵空间。

在项目启动前，卡尔斯鲁尔技术研究院与众多研究机构合作实施了详细研究，并分析超导中压输电技术可行性和经济效益。研究表明，采用超导电缆是替代城市电网高压电缆的唯一可行方案。尽管在城际区域也可采用铜中压电缆实现大功率输电，但该方法的成本效益将会由于电阻电压降（ohmic drop）而降低。在埃森项目中若使用传统中压电缆，则需将5根铜电缆并列敷设，将占用更多路径空间（routing space），在城市街道狭窄空间条件下可行性较小，因此可用单根10 kV超导电缆替代。

高温超导电缆技术的优越性在于其导体材料的特性。超导电缆横截面比铜电缆小，结构紧凑，在直径相似情况下其电能传输能力是铜电缆的5倍，同时可大幅减少电力损耗。在温度约为-200℃条件下可将材料转变为优质导电体，其输电能力是铜导体的100倍。为达到理想传导温度，采用液氮对超导电缆进行冷却，可传导大电流并实现最小电力损耗。

摘译自互联网