| 我國已成功攻克這些變壓器技術(shù)難點(上) |
發(fā)布者： admin 發(fā)布時間：2022-03-11 點擊率： 211 |
| 換流變壓器是特高壓直流輸電工程中至關(guān)重要的關(guān)鍵設(shè)備。它是輸電系統(tǒng)中的換流、逆變兩端接口的核心設(shè)備，事關(guān)整個電網(wǎng)工程正常運行。 國之重器，不可仰賴于人。 近日，業(yè)界傳來喜訊：由中國電力科學(xué)研究院有限公司牽頭，聯(lián)合國內(nèi)頂尖制造企業(yè)、高校共同完成的“±800kV換流變壓器自主化研制與應(yīng)用”項目，榮獲2020年國家科技進步二等獎。這標志著上述核心技術(shù)已經(jīng)成功突破國外壟斷。 核心技術(shù)長期被國外壟斷 “電網(wǎng)樞紐”一度受制于人 ±800千伏特高壓直流輸電工程是世界上最先進的輸電技術(shù)工程。 要保證特高壓直流輸電工程安全、平穩(wěn)、高效地運行，±800千伏換流變壓器連接交流電網(wǎng)與換流閥廳至關(guān)重要。作為整個系統(tǒng)的核心“樞紐”，換流變壓器長期處于交直流電場等復(fù)雜應(yīng)力作用下，運行工況苛刻，是難度最大、價值最高的核心設(shè)備。 然而，2014年以前，全世界僅ABB、西門子等國外企業(yè)掌握±800千伏換流變壓器設(shè)計制造技術(shù)。如果要自研，則要突破絕緣設(shè)計、出線裝置、溫升控制、制造工藝四大關(guān)鍵技術(shù)，解決絕緣受限、材料特性、精確計算、精準工藝等技術(shù)難題，將面臨極大的考驗。 果斷自研還是將就依賴國外？中國電力人給出了自己的判斷。 “即使通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓，還是得依賴外方的圖紙、方案和進口關(guān)鍵原材料和組、部件。”中國電科院變壓器技術(shù)研究室主任程煥超介紹，“三峽電站的電力送出工程最初都是采用ABB、西門子的設(shè)備。如果不打破涉及超大型裝備研發(fā)、系統(tǒng)穩(wěn)定及潮流控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)的封鎖，今后所有相關(guān)的工程都要付出高昂的成本?！?/SPAN> 理智的分析告訴科技工作者：除了自主研發(fā)，沒有其他道路可以選擇。 歷時十余年 換流變及其組件研發(fā)相繼突破 面對國家能源戰(zhàn)略需求迫切和能源電力發(fā)展核心技術(shù)亟待突破的雙重難題，中國電科院以市場為導(dǎo)向，與國內(nèi)知名高校、科研院所、設(shè)備研制單位通力協(xié)作，邊研究、邊設(shè)計、邊攻關(guān)。 實現(xiàn)±800千伏換流變壓器國產(chǎn)化，研制國產(chǎn)化出線裝置成為科研人員面臨的第一關(guān)。項目組堅持自主設(shè)計一套出線裝置試驗樣機，在國內(nèi)外首次開展了工程樣機1：1的裕度試驗后，團隊發(fā)現(xiàn)了后續(xù)實驗中可能存在的絕緣層間固定、爬電抑制措施等隱患并成功解決，支撐了國產(chǎn)出線裝置的研發(fā)。 國產(chǎn)化±800千伏換流變壓器的絕緣內(nèi)部放電試驗通常需要在夜間開展。攻關(guān)節(jié)點正值冬季，新建的試驗大廳沒有暖氣，試驗配套設(shè)施也不完善，夜間試驗異常寒冷。團隊成員克服各種困難，自行購置睡袋、行軍床，連續(xù)在夜間開展交直流條件下絕緣特性的試驗研究。為了給研發(fā)提供基礎(chǔ)性的試驗數(shù)據(jù)，在大量和變壓器油接觸的操作中，科研人員即使帶著耐油手套，雙手也無法避免變壓器油的腐蝕，有的成員在操作中手被劃傷，受低溫和變壓器油腐蝕，傷口難以愈合，最終留下永久性的疤痕。 突破重重阻礙，取得換流變研發(fā)突破后，我國掌握了核心技術(shù)，打破了國外廠家在高端換流變壓器領(lǐng)域的長期技術(shù)壟斷，極大促進了國內(nèi)直流設(shè)備制造的技術(shù)升級和跨越式發(fā)展。但是，還有長期受制于人的“卡脖子”組件。為此，中國電科院變壓器技術(shù)研究室成立了攻關(guān)工作組，并開辟了兩個戰(zhàn)場：一手著力自主攻關(guān)以掌握核心技術(shù)，一手推動國外廠家整改確保運行安全。 經(jīng)過一年多的攻關(guān)工作，目前該小組已經(jīng)研發(fā)了分接開關(guān)全新電氣拓撲，突破了國外拓撲專利封鎖；從新型國產(chǎn)化替代方案的研發(fā)、新原理分接開關(guān)研發(fā)、新型壓力釋放技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化特高壓直流控制保護技術(shù)、試驗考核等方面取得全面突破。 通過對國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)1740支特高壓套管運行狀態(tài)和缺陷問題統(tǒng)計分析，以及24支進口故障套管解體檢查和原因分析，中國電科院變壓器技術(shù)研究室特高壓套管攻關(guān)小組建立了國內(nèi)首套特高壓交直流套管綜合性能考核平臺。 項目立足于國產(chǎn)原材料電、磁、熱、力等基礎(chǔ)特性研究，解決了主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計、閥側(cè)出線裝置研制、溫升控制、工藝體系研發(fā)等四方面難題。 |
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