首条国产“芯”220千伏海缆成功投运

3月20日，南方电网220千伏涠洲岛跨海联网工程（以下简称“跨海联网工程”）成功投入运行，标志着国内首条基于自主可控绝缘料的220千伏三芯海缆成功实现示范应用。

该海缆全长44.8公里，成功实现了涠洲岛电网与陆地主网架的“牵手”，结束了海岛远距离“孤网运行”的历史，为广西向海经济发展注入强劲动力。

220千伏涠洲岛跨海联网工程完成海缆敷设施工。梁磊摄

220千伏涠洲岛跨海联网工程完成海缆敷设施工。梁磊摄

海底电缆被誉为深海中的“能源大动脉”，交联聚乙烯绝缘料便是通道的“贴身防护衣”，是海缆安全运行的关键保障。它不仅需要优异的绝缘性能，还要能够耐受热、机械性能等多种物理应力的多重考验。

但摆在我国能源工业面前的问题日益突出——生产高电压等级海底电缆所需的交联聚乙烯绝缘材料长期依赖进口，已成为行业突出的“技术短板”。且近年来，高端电缆料价格持续上涨、供货日趋紧张，供应链安全还面临风险。

随着我国海上风电、海岛联网、海洋油气开发等领域快速发展，对高电压等级海底电缆的需求持续增加，亟待破解技术“卡脖子”困局。

攻克高电压等级海缆用绝缘料关键技术为什么难？难就难在要具备满足海缆大长度连续生产的能力。

不同于陆地电缆，海底电缆长期服役于海洋环境，受到洋流、压力、温差等长期作用，维护难度远远高于陆地电缆，工厂接头是海缆系统中绝缘和机械的薄弱环节，容易产生局部缺陷，从而影响整条海缆的安全运行。因此，在生产过程中应尽可能地提升海缆单根制造长度，最大限度减少工厂接头数量。

南方电网科学研究院高压所所长赵林杰介绍，一般的陆地电缆每根长度只有几百米，而220千伏涠洲岛跨海联网工程的海底电缆全长45.8千米，要生产2根22.9千米的海缆，中间只有一个工厂接头，技术难度远超常规电缆。

海底电缆的生产过程类似“挤牙膏”，将挤出机内的绝缘料熔体一次性连续挤出，且绝缘熔体压力、温度及海缆偏心度必须保持长时间精准稳定，哪怕是一丁点微小的误差，在几十公里的连续生产中都会被不断放大，最终影响海缆的质量。这对国产海缆绝缘料连续挤出的抗焦烧工艺、工厂接头制作工艺控制提出了更高要求。

南方电网科学研究院联动上下游企业牵头组建攻关团队，扛起自主可控绝缘料高压海缆研发重任。

攻关团队在实验室搭建了绝缘料长时间挤出性能验证测试平台，对比分析了上百组基础数据，验证国产绝缘料的抗焦烧性能；并在国产海缆绝缘料批量生产过程中采用全过程在线监测系统，全程调控绝缘料熔体混炼温度、压力、洁净度等参数；在海缆生产过程中连续监测绝缘熔融压力、交联副产物及偏心度等关键参数，成功攻克了海缆绝缘料抗焦烧性能定量表征方法、国产绝缘大长度挤出和工厂软接头制作工艺等技术难题，在国内创下单根22.9千米220千伏海缆16天连续挤出105吨国产绝缘料的纪录。

220千伏涠洲岛跨海联网工程投运试运行期间，海缆运行单位、南方电网广西电网公司对海底电缆进行综合监测与评估。该公司电力科学研究院副总经理梁新认为，运行数据充分验证了国产绝缘料的性能，为推动高压海缆绝缘料国产替代从“技术试验”迈向“规模落地”提供示范。

中国工程院院士黄崇祺评价道：“这是国产交联聚乙烯绝缘料首次在大长度220千伏交流海缆系统中应用，对保障国家电力能源产业链供应链安全具有重要意义。”

对于上下游企业来说，高电压等级国产绝缘料海缆的推广应用为行业带来质的飞跃。江苏亨通高压海缆有限公司首席技术官潘文林说：“不但成本降了，交货周期也缩短到2个月，真正实现了‘我的海缆我做主’。”

未来十年，我国海上风电装机容量将大幅增加，对应所需的高压海缆长度将超过上万公里，而220千伏三芯海缆输送容量高、损耗低，是近海海上风电送出、海岛联网的主流选择。其关键绝缘材料实现国产化，不但降低成本、缩短交货周期，提升海底电缆行业竞争力，也避免国外“断供”风险，提升我国能源安全水平，应用前景广阔。

“我们坚信基于国产技术的更高电压等级、更大运行长度的海底电缆将为我们织就一张蔚蓝的电力能源网络。”南方电网科学研究院专家侯帅饱含深情地说道。

撰文：李嘉益 金南汐 韦露