國內首臺特高壓直流高速開關研制成功
5月14日,南方電網(wǎng)超高壓公司牽頭研發(fā)的±800kV直流高速開關科技成果,順利通過中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的產品鑒定,鑒定專家一致認為:產品整體水平達到國際領先水平,標志著我國首臺特高壓直流高速開關研制成功,并比進口產品性能更優(yōu),填補了我國直流高速開關設備系列產業(yè)鏈空白,為我國特高壓多端直流工程的建設運行提供堅強保障。
“多端直流采用直流高速開關,可提升直流系統(tǒng)運行的靈活性與可靠性,相較于隔離開關開斷時間極短。隔離開關動作一次時間約24秒,無法實現(xiàn)第三站點在線投退和故障線路快速隔離。”南方電網(wǎng)超高壓公司電力科研院領軍級技術專家兼攻關項目組成員張長虹說:“直流高速開關動作一次僅需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,目前國內使用的±800kV直流高速開關完全依賴進口,這些進口的產品陸續(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、操動機構動作振動大、均壓環(huán)電暈明顯等問題,暴露出設備在絕緣裕度、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“卡脖子”的設備之一。 為了解決這個“卡脖子”難題,南方電網(wǎng)超高壓公司聯(lián)合設備廠家、科研院所等科研力量,組建了橫跨“產學研用”科研攻關團隊,對特高壓直流高速開關開展攻關。
“我們的目標是不僅要實現(xiàn)國產化,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)理兼攻關項目負責人呂金壯介紹,攻關團隊系統(tǒng)分析了目前運行的高速直流開關運行工況,結合后續(xù)工程的通用性要求,對新研制的設備結構、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難題,還要克服研發(fā)基礎薄弱、考核標準缺失、疫情反復等一系列困難和挑戰(zhàn)。 攻關團隊根據(jù)項目計劃擬定了實施方案,制定了絕緣及開斷性能、整體結構及設計定型、國產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設備樣機并一次性通過全套試驗驗證。