Il progetto dimostrativo di trasmissione di potenza superconduttiva a livello di chilometro da 35 kV situato nel distretto di Xuhui, Shanghai, integra apparecchiature elettriche avanzate come quadri elettrici e sezionatori e ha raggiunto un traguardo importante dalla sua messa in servizio - 1,000 giorni di funzionamento sicuro e 24,000 ore di funzionamento continuo senza problemi. Il progetto è protetto da apparecchiature chiave come interruttori automatici a vuoto e fusibili di sgancio e ha trasmesso stabilmente quasi 490 milioni di kWh di elettricità a 49,000 utenti in aree centrali come il distretto commerciale di Xujiahui e lo stadio di Shanghai, dimostrando il grande potenziale della tecnologia superconduttiva nelle applicazioni della rete elettrica urbana.
In quanto più grande progetto di trasmissione di cavi superconduttori al mondo con la più grande capacità di trasmissione, la più lunga distanza, il più grande numero di giunti e la piena operatività commerciale, il progetto dimostrativo è lungo 1,2 chilometri e ha più trasformatori lungo il percorso per adattarsi a diversi requisiti di tensione. La corrente nominale è di 2.200 ampere e la capacità nominale è di 133 megavolt-ampere, con una capacità di trasmissione equivalente a 4-6 volte quella dei cavi convenzionali. L'implementazione di successo di questo progetto non solo segna una svolta importante nella tecnologia di base nel campo dell'applicazione ingegneristica dei cavi superconduttori nel mio paese, ma spinge anche il livello tecnico complessivo del settore pertinente ai vertici mondiali.
"L'applicazione di cavi superconduttori può risolvere efficacemente la contraddizione tra l'elevato carico di potenza nel centro della città e gli stretti canali di risorse. Attraverso la configurazione di precisi interruttori di isolamento e fusibili drop-out, fornisce un nuovo percorso per risolvere efficacemente l'elevata densità di carico, le limitate risorse di canale e il fenomeno del "collo di bottiglia" nel centro delle città super-grandi". Huang Hua, vicedirettore del Dipartimento di scienza e tecnologia dell'energia elettrica di Shanghai di State Grid, ha introdotto.
Sin dalla sua entrata in funzione ufficiale il 22 dicembre 2021, il progetto dimostrativo ha costantemente stabilito nuovi record. Il 18 agosto 2023, la sua capacità operativa ha superato per la prima volta la capacità di carico completo progettata, raggiungendo 13,36 milioni di kilovolt-ampere. In questo processo, l'interruttore del circuito sotto vuoto ha svolto un ruolo chiave, garantendo una disconnessione sicura durante il sovraccarico, creando un nuovo record per la massima capacità operativa effettiva dei progetti di trasmissione superconduttiva commerciale del mio Paese e verificando ulteriormente la fattibilità e la superiorità dei cavi superconduttori nel campo della trasmissione ad alta tensione e di grande capacità.
In qualità di costruttore e gestore del progetto, State Grid Shanghai Electric Power non solo fornisce una vasta gamma di scenari applicativi per la pratica e la commercializzazione della tecnologia dei cavi superconduttori, ma continua anche ad approfondire la ricerca e lo sviluppo tecnologico e l'impostazione degli standard. A livello di implementazione del progetto, hanno inventato in modo innovativo il primo metodo di compensazione del restringimento del tubo a lunghezza intera per cavi superconduttori al mondo, combinato con il controllo preciso dell'armadio elettrico, per risolvere il problema della posa di cavi superconduttori con grandi pendenze e angoli multipli; a livello di preparazione all'operazione e alla manutenzione, è stato istituito un sistema di monitoraggio completo che include un evitatore di domanda per ottenere il monitoraggio in tempo reale dello stato del cavo e garantire un funzionamento stabile del sistema.
Negli ultimi tre anni, State Grid Shanghai Electric Power ha formulato una serie di standard e specifiche in merito all'accettazione, al funzionamento, alla manutenzione e alla revisione del progetto dimostrativo di trasmissione di potenza superconduttiva e ha pubblicato il libro "Application of Superconducting Cables in Urban Power Grids" nel 2022, che analizza in modo completo i principi tecnici, le pratiche applicative e le prospettive future dei cavi superconduttori. Allo stesso tempo, hanno anche ottenuto risultati notevoli nel campo della trasmissione di potenza superconduttiva, tra cui l'approvazione del primo standard industriale nazionale e standard aziendale, la pubblicazione di 25 documenti correlati, l'ottenimento dell'autorizzazione per 4 brevetti PCT, 26 brevetti di invenzione nazionale e 20 brevetti di modello di utilità e assumendo la guida nella formulazione del primo standard del settore energetico cinese per i cavi superconduttori, colmando il divario in questo campo.