我國高端電力裝備研發(fā)獲重大成果

日前，在中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司西電東送重點工程——溪洛渡右岸電站送電廣東±500千伏同塔雙回直流輸電工程的受端從西換流站，隨著現(xiàn)場運行人員操作指令發(fā)布，我國自主研發(fā)的首臺采用國產(chǎn)有載分接開關(guān)的換流變壓器成功投運。這標志著我國在高端電力裝備研發(fā)方面取得重大成果，我國在大容量有載分接開關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“從無到有，從有到優(yōu)”的跨越式突破，高壓直流輸電系統(tǒng)“變速箱”實現(xiàn)了“中國制造”。

據(jù)介紹，我國西電東送大都采用長距離、大容量、高電壓的直流工程進行輸電，工程送端和受端站點均要用到重達300多噸的換流變壓器樞紐設(shè)備。而換流變壓器有一個關(guān)鍵的部件就是有載分接開關(guān)，它是直流輸電系統(tǒng)調(diào)壓穩(wěn)壓的核心部件，也是一個非常精密的機電設(shè)備。

“由于可靠性要求極高，制造難度極大，這項技術(shù)一直掌握在外國少數(shù)廠家手里。設(shè)備維修也受限于外國廠家，一旦發(fā)生故障，只能更換同型號的進口產(chǎn)品，訂貨周期需要3￣4個月，嚴重威脅電網(wǎng)安全運行。”南方電網(wǎng)超高壓公司廣州局副總經(jīng)理汪洋表示，為了攻克這個“卡脖子”難題，南方電網(wǎng)超高壓公司組建了“產(chǎn)學(xué)研用”攻關(guān)團隊，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同開展“大容量換流變壓器用6000千伏安有載分接開關(guān)”關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化攻關(guān)。

攻關(guān)團隊重點從設(shè)備結(jié)構(gòu)、可靠性等方面開展攻堅。首先，團隊從200多萬種可能的結(jié)構(gòu)中選出36種，再優(yōu)中選優(yōu)，并規(guī)避國際產(chǎn)權(quán)糾紛，最終選出最簡潔最平衡的有載分接開關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)。其次，重點開展核心器件研發(fā)，其中難度極大的就是研發(fā)真空滅弧室。

南方電網(wǎng)超高壓公司高級技術(shù)專家鄧軍介紹，研發(fā)之初，團隊想采用有成熟應(yīng)用經(jīng)驗的進口真空滅弧室，但是經(jīng)過深入研究分析，認為既然要做成世界領(lǐng)先，那就所有東西都要領(lǐng)先，于是決定聯(lián)合國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)自主研發(fā)真空滅弧室。經(jīng)過計算、仿真、對比，團隊開展了3000次性能檢測、37萬次負載切換、160萬次機械壽命、900萬次波紋管疲勞等試驗，最終研發(fā)出了真空滅弧室。

經(jīng)過兩年堅持不懈的努力，攻關(guān)團隊成功研制出了我國首臺額定容量6000千伏安、最大電壓6000伏、最大額定電流1300安的大容量換流變有載分接開關(guān)，實現(xiàn)了“原材料—組部件—整機”全鏈條的國產(chǎn)制造。

“與同類進口的產(chǎn)品相比，國產(chǎn)的換流變壓器有載分接開關(guān)結(jié)構(gòu)更合理、選材更優(yōu)良、指標更優(yōu)異，在現(xiàn)行IEC和國家標準基礎(chǔ)上提高了2項試驗考核指標，新增了1項性能驗證和3項性能摸底試驗。”南方電網(wǎng)超高壓公司創(chuàng)新部副總經(jīng)理陳歡說。

南方電網(wǎng)超高壓公司副總經(jīng)理劉相槍介紹，國產(chǎn)換流變壓器有載分接開關(guān)的成功研制，將大幅減少工程建設(shè)投入，僅從設(shè)備成本方面估算，新建一條特高壓直流輸電工程可以節(jié)省費用近4000萬元，對提升西電東送主網(wǎng)架設(shè)備自主可控水平，帶動我國高端電工裝備產(chǎn)業(yè)鏈升級，以及保障我國能源電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。