额定电压66kV（Um=72.5kV）风力发电用耐扭曲软电缆标准发展报告
DevelopmentReportonStandardsfor66kV(Um=72.5kV)RatedVoltageWindPowerFlexibleTorsion-ResistantCables
摘要
随着全球能源结构转型和可再生能源快速发展，海上风电作为清洁能源的重要组成部分，正朝着大容量、远海化方向迈进。本报告针对额定电压66kV（Um=72.5kV）风力发电用耐扭曲软电缆的标准化需求，系统分析了其立项背景、技术要求和行业意义。
报告指出，随着8MW及以上大功率海上风机的推广应用，传统35kV及以下电压等级电缆已无法满足技术需求。66kV耐扭曲软电缆可有效解决大容量电力传输、机械性能要求高等技术难题。本标准将与GB/T29631-2013和GB/T33606-2017共同构成完整的风电电缆标准体系，对规范产品质量、保障风电场安全运行、促进产业高质量发展具有重要意义。
技术内容涵盖电缆结构设计、材料性能、试验方法等关键指标，特别针对海上恶劣环境下的机械耐久性、电气可靠性提出了严格要求。标准的实施将推动电缆制造工艺升级，预计可提升产品寿命30%以上，降低海上风电运维成本约15%。
关键词：风力发电电缆；耐扭曲软电缆；66kV；标准制定；海上风电
Keywords:windpowercable;torsion-resistantcable;66kV;standardization;offshorewindpower
正文
1.立项背景与必要性
我国海上风电资源技术可开发量超过300GW，近年来海上风电装机容量年均增长率超过25%。根据《十四五可再生能源发展规划》，2025年海上风电装机目标将达到30GW。随着风机单机容量突破8MW并向15-20MW发展，电力传输系统面临新的技术挑战：
1)电压等级提升需求：8MW风机采用66kV电缆可减少线路损耗约40%，相比35kV系统更经济高效
2)机械性能要求：海上环境要求电缆具备2000次以上扭转循环寿命（依据IEC61400-5）
3)可靠性需求：海底敷设环境使维修成本高达岸上项目的5-8倍，需确保30年使用寿命
目前国内已有12家企业开展66kV风电电缆研发，但缺乏统一标准导致：
-产品性能差异大（扭转寿命从800次到3000次不等）
-关键指标测试方法不统一
-缺乏长期可靠性评价体系
2.标准技术内容解析
2.1适用范围
适用于额定电压66kV（Um=72.5kV）交流系统，涵盖：
-垂直轴风机塔筒内敷设
-动态海缆连接段
-极端环境温度范围（-40℃至+50℃）
2.2核心技术要求
结构设计：
-导体：采用第5类绞合铜导体，截面积范围120-630mm2
-绝缘：交联聚乙烯（XLPE）厚度≥16mm，局部放电量≤5pC
-屏蔽系统：三重屏蔽结构（导体屏蔽+绝缘屏蔽+接地屏蔽）
机械性能：
-扭转试验：±180°/m，2000次循环后绝缘电阻≥1000MΩ·km
-弯曲试验：20D弯曲半径，10000次循环无损伤
-拉伸性能：最小断裂伸长率300%
电气性能：
-工频耐压：2.5U0（165kV）/30min不击穿
-雷电冲击：350kV（1.2/50μs波形）正负各10次
-局部放电：1.73U0下≤5pC
2.3试验体系
建立四级验证体系：
1)例行试验：100%产品检测（如局部放电、耐压试验）
2)抽样试验：每批抽样检测（结构尺寸、机械性能）
3)型式试验：新产品鉴定（包括2000小时老化试验）
4)现场试验：安装后耐压测试（采用0.7U0变频谐振系统）
3.标准创新点
1)动态性能量化：首次规定等效运行年数评价指标（模拟20年运行工况）
2)材料兼容性：明确绝缘材料与防腐油脂的化学兼容性要求
3)智能监测接口：预留光纤测温单元集成空间，支持数字化风电建设
主要参与单位介绍
上海电缆研究所作为本标准牵头单位，是国家电线电缆质量监督检验中心依托单位，拥有：
-国内唯一全尺寸风电电缆动态测试平台（可模拟100米垂直敷设工况）
-CNAS认可实验室，检测能力覆盖IEC60228、IEC60502等国际标准
-参与制定GB/T33606-2017等12项风电电缆标准
-2022年建成海上风电电缆工程技术研究中心，具备2000小时加速老化试验能力
该所创新提出的分层屏蔽结构优化设计方案，使66kV电缆局部放电水平降低40%，相关技术已获3项发明专利（ZL202010XXXXXX.X等）。
结论与展望
本标准填补了我国大功率海上风电电缆技术空白，其实施将：
1)规范市场竞争