國內(nèi)首臺特高壓直流高速開關(guān)研制成功
5月14日,南方電網(wǎng)超高壓公司牽頭研發(fā)的±800kV直流高速開關(guān)科技成果,順利通過中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的產(chǎn)品鑒定,鑒定專家一致認為:產(chǎn)品整體水平達到國際領(lǐng)先水平,標志著我國首臺特高壓直流高速開關(guān)研制成功,并比進口產(chǎn)品性能更優(yōu),填補了我國直流高速開關(guān)設(shè)備系列產(chǎn)業(yè)鏈空白,為我國特高壓多端直流工程的建設(shè)運行提供堅強保障。
“多端直流采用直流高速開關(guān),可提升直流系統(tǒng)運行的靈活性與可靠性,相較于隔離開關(guān)開斷時間極短。隔離開關(guān)動作一次時間約24秒,無法實現(xiàn)第三站點在線投退和故障線路快速隔離!蹦戏诫娋W(wǎng)超高壓公司電力科研院領(lǐng)軍級技術(shù)專家兼攻關(guān)項目組成員張長虹說:“直流高速開關(guān)動作一次僅需21毫秒,在我們不經(jīng)意的起心動念間早已經(jīng)動作到位了。”
據(jù)了解,目前國內(nèi)使用的±800kV直流高速開關(guān)完全依賴進口,這些進口的產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn)了斷口濕耐受絕緣不足、小直流電流開斷能力較小、操動機構(gòu)動作振動大、均壓環(huán)電暈明顯等問題,暴露出設(shè)備在絕緣裕度、機械傳動鏈、電弧控制等方面不足。不僅維修成本高昂,而且維修時間也不可控,是多端直流工程建設(shè)“卡脖子”的設(shè)備之一。 為了解決這個“卡脖子”難題,南方電網(wǎng)超高壓公司聯(lián)合設(shè)備廠家、科研院所等科研力量,組建了橫跨“產(chǎn)學(xué)研用”科研攻關(guān)團隊,對特高壓直流高速開關(guān)開展攻關(guān)。
“我們的目標是不僅要實現(xiàn)國產(chǎn)化,還要性能更優(yōu)、更有競爭力!蹦戏诫娋W(wǎng)公司超高壓公司創(chuàng)新部副總經(jīng)理兼攻關(guān)項目負責人呂金壯介紹,攻關(guān)團隊系統(tǒng)分析了目前運行的高速直流開關(guān)運行工況,結(jié)合后續(xù)工程的通用性要求,對新研制的設(shè)備結(jié)構(gòu)、尺寸、性能等提出了要求:性能指標全覆蓋、現(xiàn)有工程可直接替代、給后續(xù)工程留有裕度。
呂金壯介紹,研發(fā)過程十分艱辛,不僅要重點攻克內(nèi)外絕緣配合、機械傳動鏈優(yōu)化、直流小電流開斷、長時直流燃弧耐受等性能提升的技術(shù)難題,還要克服研發(fā)基礎(chǔ)薄弱、考核標準缺失、疫情反復(fù)等一系列困難和挑戰(zhàn)。 攻關(guān)團隊根據(jù)項目計劃擬定了實施方案,制定了絕緣及開斷性能、整體結(jié)構(gòu)及設(shè)計定型、國產(chǎn)化樣機研制等里程碑節(jié)點。經(jīng)過團隊22個月的連續(xù)奮戰(zhàn),攻克了滅弧室長時燃弧耐受能力、無振蕩回路直流電流開斷能力等世界級難題,最終成功研制出特高壓直流高速開關(guān)設(shè)備樣機并一次性通過全套試驗驗證。