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目前奋起直追我国特高压输电技术国际领先

发布时间:2021-07-16 07:29:53 阅读: 来源:毛毡厂家

奋起直追 我国特高压输电技术国际领先

世界首台1000kV1000MVA双柱结构特高压自耦变压器。

30年弹指一挥间,不过,对我国的重大技术装备来说,却弥足珍贵。

正是在这30年间,我国的重大技术装备取得了举世瞩目的成就,而这其中,输变电设备无疑是最为突出的亮点。

自20世纪80年代初开始,通过引进技术、消化吸收和再创新,我国输变电设备制造行业逐步缩短了与国际先进水平的差距。1998年以后,依托三峡水电站送出工程、西北750千伏交流输变电示范工程及特高压交、直流输变电试验示范工程,我国输变电设备制造业突飞猛进地发展,全面掌握了500千伏交、直流和750千伏交流输变电关键成套设备设计制造技术。

进入21世纪后,我国又开展了 800千伏特高压直流和1000千伏特高压交流输变电成套设备的研制及工程建设,并以我为主、对外合作生产了世界第一条百万伏特高压交流试验示范线路(晋东南-南阳-荆门)所需的成套设备,抢占了世界输变电技术、设备制造和试验的制高点。

高压直流输电跨跃台阶

直流输电工程在我国起步较晚。20世纪八九十年代建成的两个 500千伏高压直流输电工程的设备和技术全部依赖进口,我国还尚不具备成套设计和制造 500千伏直流输变电设备的能力。

九五 期间,为尽快掌握相关技术装备的制造能力,根据三峡工程输电需求,国家依托西电东送的中通道三峡 常州 500千伏直流输电工程,采取 技术引进、消化吸收、分包制造和攻关创新 的方式,即在国际招标中要求外方转让换流变压器、平波电抗器、换流阀和晶闸管技术,并允许国内厂商分包制造,对国外 500千伏直流输电成套设备技术进行消化吸收。

随后,通过三峡 广东、贵州 广东、三峡 上海等 500千伏直流输电工程的建设,国内制造企业进一步扩大了分包制造的份额,并重点引进了直流输电控制与保护系统关键技术等,在直流输变电装备制造技术和制造能力方面实现了跨越。

期间,我国输变电设备制造企业先后通过联合设计、独立制造的方式研制了换流变压器、平波电抗器和大功率晶闸管元件,使得设备的本土化率从开始时的30%逐步提升,并在大功率晶闸管、换流阀制造和换流站成套设备与设计技术方面取得了重大突破。

而经过上述工程对我国输变电设备制造企业的磨练,到2005年投运的 灵宝直流背靠背 工程时,我国图片来源: 杜邦就实现了成套装备100%的本土化,完全具备了独立设计和制造 500千伏直流输变电工程和设备的能力,彻底改变了高压直流输电设备依赖进口的历史。

超高压输电勇创纪录

随着西北地区黄河上游梯级水电站的开发,建设750千伏电压等级输变电工程已成为迫切需求。

2001年开工建设的公伯峡水电站,是黄河上游大型梯级水电站之一,其电力由官亭输送至兰州东。它是西北电 西电东送 重要通道之一,长度为140.7千米,2003年被确定为我国首条750千伏输变电示范工程。同时, 750千伏交流输变电成套设备 还被列入 十五 国家重大技术装备研制项目。

该工程电压等级高,又处在3000米的高海拔地区,技术难度大。西电集团、特变电工、天威集团等37个科研、设计、制造、施工和调试单位,分别应用数值分析、物理仿真、实物试验和现场测试等方法,通过反复研究试验、攻关突破,最终掌握了750千伏输变电工程所涉及的高海拔、重污染的主变压器等全套电气设备的设计、制造、施工、调试和电安全自动控制等系列核心技术;自主创新研制了750千伏自耦变压器、电抗器、断路器等。

2005年9月,该工程建成投运,顺利实现了 一次性制造成功、一次性安装成功、一次性投运成功 的预期目标,获国家专利25项,还形成了20项相关标准,被评为中国电力优质工程。项目成果荣获2007年度国家科学技术进步一等奖。

该示范工程的研究与实施,填补了国内空白,创造了世界上海拔最高、运行电压最高的输变电技术纪录。目前,这条输变电示范工程已安全投运4年多,其关键技术研究和核心设备的研制成果,在后续建设的750千伏工程中被广泛应用。

特高压交流输电全球创先

特高压输电技术,在我国主要指 800千伏直流输电和1000千伏交流输电技术。

特高压电建设可减少走廊回路数,节约大量的土地资源;同时还能减轻煤炭的铁路运输和中、东部地区环保压力;并且增加对西部地区的资金投入,带动区域经济协调发展等。

中国机械工业联合会会同国家电公司和南方电公司调研认为,发展特高压将使我国超高压输而立式拉力实验机1般5米以下变电设备制造技术更加成熟,能实现交、直流输变电设备制造技术的优化升级,提高行业的国际竞争力,并可带动和提升装备制造业自主创新能力和整体技术水平。

2005年,国家明确将特高压输变更好地为客户提供创新的解决方案电工程作为装备制造业技术提升和自主创新的试验示范工程,要求除部分关键技术可由外方提供外,其他技术基本立足国内,实现自主研发和制造。

2006年,经国家核准,我国开始建设1000千伏晋东南 南阳 荆门特高压交流试验示范工程。工程包括三站二线,起自山西省长治市晋东南变电站,经河南省南阳市南阳开关站,止于湖北省荆门市荆门变电站,线路全长645千米,自然功率5000兆瓦,工程静态投资56.88亿元。该工程于2007年开工建设,2009年1月16日正式投入商业运行。

特高压输变电工程所需设备国外都尚无制造经验,这对中国输变电制造业是一个极大地挑战。西电集团、特变电工、天威集团、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司、平高集团等国内骨干企业,都参与到了这一工程中,肩负起了自主开发的重任。

经过不懈努力,特高压交流输电工程实现了全部由国内自主设计、成套、建设和运营,主要设备立足国内制造的目标,综合国产化比例达到90%,自主完成了1000千伏主变压器、电抗器、全封闭组合电器、隔离开关、避雷器、变压器套管、电容式电压互感器、绝缘子、自动控制保护及扩径导线等主设备的研究、试验和制造任务。其中,1000千伏、1000兆伏单体式电力变压器的研制属世界首次;单台高压并联电抗器额定容量为320Mvar,在世界同类产品中额定容量最大。

通过试验示范工程的建设,我国特高压交流输变电设备的自主创新取得了重大突破,全面掌握了特高压交流输变电设备的核心技术,形成了完整的技术标准和试验规范,主要产品的设计、制造和试验达到了世界领先水平,创造了多项世界第一。

而该试验示范工程的国产化建设,使中国掌握了一批具有自主知识产权的核心技术,实现了自主创新的核心目标,促进了企业创新能力、设计制造水平和管理水平的全面提升,推动了国内装备制造业的跨越式可持续发展。

该线路至今已投入运行4年。今年第二条国产化的特高压交流百万伏输电线路-皖电东送工程即将投运;第三条国产化线路-浙福线也将全面启动建设。

特高压直流输电后来居上

中国特高压直流输电工程虽然起步晚,但进展很快,近几年间,已拥有国际上最先进的直流输电技术和最高的直流输电容量。

到目前为止,发改委已批准了3条 800千伏特高压直流输电工程:云南 广东 800千伏特高压直流但只经常使用的还是簧料截面为圆形的螺旋弹簧输电示范工程,输电距离1373米,这是全球首个 800千伏特高压直流输电工程;向家坝 上海 800千伏特高压直流输电示范工程,途径四川、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏和上海八省市,全长1907米;锦屏 苏南 800千伏特高压直流输电工程,这是世界上输电容量最大、输电距离最远的特高压直流输电工程。

在 800千伏特高压直流输电示范工程中,除了部分高端换流变压器和直流场设备外,其余主设备全部都由国内制造,国产化率达70%以上。该工程创造了电压等级最高、输送功率最大、额定电流最大、输电距离最远、换流变压器单台容量最大、首次使用电触发6英寸大功率晶闸管等多项世界第一。

依托这三条特高压直流输电示范工程,我国在世界上首次完成了 800千伏直流输电工程的系统研究、成套设计和工程设计;确定了工程主接线、主设备型式、绝缘水平、无功配置等技术参数和方案,制定了特高压直流输电的功具体实验步骤以下:能规范和设备规范,首次编制了具有自主知识产权的特高压直流输电技术标准,在工程建设与设备研制中创造了多项世界第一。

通过示范工程的国产化建设,我国输变电制造骨干企业掌握了一批具有国际先进水平和自主知识产权的特高压直流输电成套设备设计制造核心技术,工艺装备和综合试验能力跃居世界先进行列。

云广线 800千伏特高压直流输电工程投运3年多的业绩表明,我国直流输电成套设备的技术水平也已进入世界领先行列。目前我国已成为世界上直流输电电压最高、线路最多、单条线再按“查询/3”路输电量和直流输电总量最大的国家。

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