在扬州经济技术开发区,座落着中航宝胜海洋工程电缆有限公司(以下简称“宝胜海缆”)的海缆生产及研发基地。自2020年,这里生产出第一根超高压海缆以来,已累计有3200km的海缆从扬州发往全国各地海上风力发电场。
据介绍,该公司研发的海缆,最大直径达到368mm,是标准篮球的1.5倍。他们生产的首根500kV的三芯海底电缆,最深将被铺设在6000m的海床中,实现海上风电厂数字化与智能化的信息传输。
海底环境恶劣,因此海底电缆不仅对防水、耐腐蚀、及机械防护等特殊性能要求很高外,还要有较高的电气绝缘性能和安全可靠性。
偏心度越低,海缆输送的高压电流越稳定,绝缘层不容易被电流击穿,使用寿命也就更长。一般行业标准要求偏心度控制在8%以内,宝胜海缆则达到了2%。因此它所生产的线缆最长寿命可达40年,比同行产品长出10年左右。
那么,在层层包裹之下,什么样的技术才能拥有一双“透视眼”,完成诸多的精细工序,制造出这样一根高强度、抗拉、耐压、同心度高的海缆?秘密就藏在这座高达201.68米的立塔内。
“如果是悬链式的生产线或者水平式生产线受到自重的影响,不可避免地会发生一些悬垂和偏心的现象,而悬垂和偏心会使电场分布不均匀。所以在进行高压绝缘生产的时候,都会采用立塔生产线进行生产。”公司技术负责人张慧甍表示。
对海缆生产来说,乳白色绝缘层的生产制造至关重要,也是最有难度的环节。可靠的绝缘层是保障海缆主机芯长时间正常工作的关键。“海缆绝缘的生产不仅品质要高,更重要的是要均一稳定。因为每次开机时间经常会长达20多天,所以单次生产的长度会超过40多千米。在这个过程中,任何一个轻微波动,都可能会导致开机的失败。”张慧甍介绍道。
高达26层的超高压海缆立塔中,工作人员不超过10人,但各类智能设备、监控设备却超过了70台/套。在设备长时间连续运转的条件下,正是它们之间通力合作,为产品稳定的工艺水平保驾护航。
除了生产工艺的持续稳定,海缆的绝缘性也与材料的纯净度密切相关,纯净度越高,绝缘性能越强。在这座立塔内,有一套技术领先的高精度超净化材料在线遴选系统。通过系统选出的高纯度材料,将海缆绝缘的抗击穿能力至少提升了15%。在监控室里,只需要两人值守,就能同时监测和控制立塔中长达400m的产线。
目前,公司的智慧平台只需要四五个人就可以实时监测到18万平米大车间里所有流水线生产的状况。同时,5G技术建设的数字孪生平台能够对工厂所有生产过程进行三维立体仿真呈现,让所有生产环节在线上一览无遗。
2022年,通过数字化转型和智能化改造,宝胜海缆综合生产效率提高25%,运营成本降低20%,单位产值能耗降低12%。
“按照国家的海洋风电发展战略,未来我们将在远海的电缆设计和产品制造方面进行创新,以为深远海的海上风电项目建设创造更好的条件和技术支持。”公司负责人赵文明表示。