| 我國已成功攻克這些變壓器技術難點(上) |
發布者： admin 發布時間：2022-03-11 點擊率： 240 |
| 換流變壓器是特高壓直流輸電工程中至關重要的關鍵設備。它是輸電系統中的換流、逆變兩端接口的核心設備，事關整個電網工程正常運行。 國之重器，不可仰賴于人。 近日，業界傳來喜訊：由中國電力科學研究院有限公司牽頭，聯合國內頂尖制造企業、高校共同完成的“±800kV換流變壓器自主化研制與應用”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已經成功突破國外壟斷。 核心技術長期被國外壟斷 “電網樞紐”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工程。 要保證特高壓直流輸電工程安全、平穩、高效地運行，±800千伏換流變壓器連接交流電網與換流閥廳至關重要。作為整個系統的核心“樞紐”，換流變壓器長期處于交直流電場等復雜應力作用下，運行工況苛刻，是難度最大、價值最高的核心設備。 然而，2014年以前，全世界僅ABB、西門子等國外企業掌握±800千伏換流變壓器設計制造技術。如果要自研，則要突破絕緣設計、出線裝置、溫升控制、制造工藝四大關鍵技術，解決絕緣受限、材料特性、精確計算、精準工藝等技術難題，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。 “即使通過技術轉讓，還是得依賴外方的圖紙、方案和進口關鍵原材料和組、部件。”中國電科院變壓器技術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、西門子的設備。如果不打破涉及超大型裝備研發、系統穩定及潮流控制等一系列關鍵技術的封鎖，今后所有相關的工程都要付出高昂的成本。” 理智的分析告訴科技工作者：除了自主研發，沒有其他道路可以選擇。 歷時十余年 換流變及其組件研發相繼突破 面對國家能源戰略需求迫切和能源電力發展核心技術亟待突破的雙重難題，中國電科院以市場為導向，與國內知名高校、科研院所、設備研制單位通力協作，邊研究、邊設計、邊攻關。 實現±800千伏換流變壓器國產化，研制國產化出線裝置成為科研人員面臨的第一關。項目組堅持自主設計一套出線裝置試驗樣機，在國內外首次開展了工程樣機1：1的裕度試驗后，團隊發現了后續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，支撐了國產出線裝置的研發。 國產化±800千伏換流變壓器的絕緣內部放電試驗通常需要在夜間開展。攻關節點正值冬季，新建的試驗大廳沒有暖氣，試驗配套設施也不完善，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。為了給研發提供基礎性的試驗數據，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，取得換流變研發突破后，我國掌握了核心技術，打破了國外廠家在高端換流變壓器領域的長期技術壟斷，極大促進了國內直流設備制造的技術升級和跨越式發展。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研究室成立了攻關工作組，并開辟了兩個戰場：一手著力自主攻關以掌握核心技術，一手推動國外廠家整改確保運行安全。 經過一年多的攻關工作，目前該小組已經研發了分接開關全新電氣拓撲，突破了國外拓撲專利封鎖；從新型國產化替代方案的研發、新原理分接開關研發、新型壓力釋放技術研發、優化特高壓直流控制保護技術、試驗考核等方面取得全面突破。 通過對國家電網公司系統內1740支特高壓套管運行狀態和缺陷問題統計分析，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研究室特高壓套管攻關小組建立了國內首套特高壓交直流套管綜合性能考核平臺。 項目立足于國產原材料電、磁、熱、力等基礎特性研究，解決了主絕緣結構設計、閥側出線裝置研制、溫升控制、工藝體系研發等四方面難題。 |
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