环保节能型绝缘技术及绝缘材料的发展.pdf

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1、第十届绝缘材料与绝缘技术学术交流会论文集环保节能型绝缘技术及绝缘材料的发展詹超1引言我国正处于工业化的中期阶段，还需要经历一个资源消耗阶段，投资率高，原材料工业增长速度快，特别是粗放型经济增长方式没有根本改变，资源浪费大，单位产值的污染物排放量高。因而必须注重两端，一方面从资源开采、生产消耗出发，提高资源利用效率；另一方面在减少资源消耗的同时，相应地削减废物的产生量。因此，中国发展循环经济是产业生态化与污染治理产业化、动脉产业与静脉产业协调发展的有机统一。循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，

2、符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。作为我国绝缘材料与绝缘技术产业的发展在以下方面应该以予重视，尽快赶上世界发达国家的水平。2提高电力系统的输电能力和系统的稳定性是世界范围内电力系统迫切需要解决的问题国内外均存在巨大的市场需求。常规电力设备和系统存在一些自身的缺陷，严重阻碍了电力系统的发展，从材料角度来说效率受到铜、铝等基本导电材料的限制，要进一步提高难度很大。作者简介：唐超(1965一)，男，四川人。高级工程师，博士，主要从事绝缘技术与绝缘材料的研究，(电子信箱)sedctchao@hotmail．toni。采用

3、超导电力技术，不仅可以大大提高单机容量和电网的输送容量，并能大大降低电网损耗，可以明显改善电能的质量、提高系统运行的稳定性和可靠性、降低电压等级、降低电网造价和占地面积，使超大规模电网的建设变成现实。据统计资料显示美国每年在输电线路上的损失高达400亿美元。如果使用高温超导线材，同样的直径和普通铜线相比，导电能提高约100倍。因为其损耗小，制成器件的体积小、重量轻、效率高，若用它制造变压器、电缆、电机将会对电力工业带来划时代的革命。根据预测，到2010年我国的装机容量将达到550GW。而目前国内燃煤发电约占总发电量的75％，水电约占23％，核电、风电和太阳能发电约占2％。其

4、中水电集中在西部和南部地区，燃煤发电集中在煤炭丰富的地区。电能的消耗主要是电动机，它约占总发电量的60％～70％，而负荷中心大多数在中东部及沿海地区。然而常规电力设备和系统存在一些自身缺陷，严重阻碍了电力系统的发展。①随着电网容量的增加和规模的不断扩大，电力系统的短路容量越来越大，不加限制的短路电流对电气设备和正常工业生产带来很大危害。目前对付短路故障的办法是用最先进的六氟化硫(SF6)断路器直接断开故障线路，最高开断容量为63kA，要进一步提高其开断容量非常困难。②常规电力技术缺乏快速功率调节技术。这就使得电力系统的功率只能维持基本的相对平衡。因此，一旦电力系统发生较大的

5、短路故障，可能导致严重的功率平衡，从第十属绝缘材料与绝缘技术学术交渡会论文集而引起系统崩溃对电力系统产生破坏性的危害。@常规电力系统的效率受到铜、铝等基本导电材料的限制．要进一步提高难度很大。我国电同的功率损耗约占总发电量的85％。④常规电气设备占地面积大，而人口密度太的城市是负荷中心。人口集中的东中部地区电阿占地需求越来越大，要解挑这一矛盾．电力系统必须发生根本性变化。@可再生能源(太阳能、风能)发电的能量密度低．择易受到气候的彤响，要使这种能源得到充分有效的利用．必须采用新的技术改善其品质．使其能更为有嵇地与大电网连接。要解决以上问题．必须大力发展高温超导电力技术。21

6、故障电流限制器的开发目前我国最大的电力系统容量已超过10000MW，蛀高输电电压为550kV．最大发电设备容量超过600MW．发电量和装机容量均已位居世界第二。系统一旦发生故障，故障电流将迅速增加．一般可达到额定电流的1{24)倍。巨大的电流将产生很高的机械和热成力，系统中所有电气设备必须承受电流所造成的影响，保证在20～300ms内无任何损坏．以后电阿中的断略器会切断电流．保护整个系统。由于断路电流的增加，系统中设备的技术指标均要增加．大丈提高了系统的建设成本，特别是断路器的费用增加最多，崮此必须采取有效措施限制联台电力系统中的断路电流水平．保证电阿的安全和经济运行。超导

7、限流器在系统正常运行时无电阻(超导体处于超导状态)，系统短路时，迅速产生高电阻(超导体处于失超状态)．将故障电流限制到较低水平。当线路故障捧15采后，超导限流器可自动恢复超导态为再次限制短路电流做好准备。超导故障限流嚣集检溟I、触发和限流于一身，是电力系统最理想的限流装置。图1为德国Siemens公司制造的屯阻型故障限漉器，图2为中科院电工所研制的高温超导限流器髫2中科院电I所研制的高蹦导琨藏器22超导储能装置为了更有效地利用能源，必须设置能岳的储存系统。现有电力系统中的电力储存技术主要是抽水赭能。抽水储能电厂一般