日前，在中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司西電東送重點(diǎn)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(chǎng)運(yùn)行人員操作指令發(fā)布，我國(guó)自主研發(fā)的首臺(tái)采用國(guó)產(chǎn)有載分接開(kāi)關(guān)的換流變壓器成功投運(yùn)。這標(biāo)志著我國(guó)在高端電力裝備研發(fā)方面取得重大成果，我國(guó)在大容量有載分接開(kāi)關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“從無(wú)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(shí)現(xiàn)了“中國(guó)制造”。
據(jù)介紹，我國(guó)西電東送大都采用長(zhǎng)距離、大容量、高電壓的直流工程進(jìn)行輸電，工程送端和受端站點(diǎn)均要用到重達(dá)300多噸的換流變壓器樞紐設(shè)備。而換流變壓器有一個(gè)關(guān)鍵的部件就是有載分接開(kāi)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(gè)非常精密的機(jī)電設(shè)備。
“由于可靠性要求極高，制造難度極大，這項(xiàng)技術(shù)一直掌握在外國(guó)少數(shù)廠家手里。設(shè)備維修也受限于外國(guó)廠家，一旦發(fā)生故障，只能更換同型號(hào)的進(jìn)口產(chǎn)品，訂貨周期需要3￣4個(gè)月，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全運(yùn)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(gè)“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(tuán)隊(duì)，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同開(kāi)展“大容量換流變壓器用6000千伏安有載分接開(kāi)關(guān)”關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)。
攻關(guān)團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)從設(shè)備結(jié)構(gòu)、可靠性等方面開(kāi)展攻堅(jiān)。首先，團(tuán)隊(duì)從200多萬(wàn)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(guó)際產(chǎn)權(quán)糾紛，最終選出最簡(jiǎn)潔最平衡的有載分接開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其次，重點(diǎn)開(kāi)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(jí)技術(shù)專家鄧軍介紹，研發(fā)之初，團(tuán)隊(duì)想采用有成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)口真空滅弧室，但是經(jīng)過(guò)深入研究分析，認(rèn)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(guó)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)自主研發(fā)真空滅弧室。經(jīng)過(guò)計(jì)算、仿真、對(duì)比，團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了3000次性能檢測(cè)、37萬(wàn)次負(fù)載切換、160萬(wàn)次機(jī)械壽命、900萬(wàn)次波紋管疲勞等試驗(yàn)，最終研發(fā)出了真空滅弧室。
經(jīng)過(guò)兩年堅(jiān)持不懈的努力，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)成功研制出了我國(guó)首臺(tái)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(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了“原材料—組部件—整機(jī)”全鏈條的國(guó)產(chǎn)制造。
“與同類進(jìn)口的產(chǎn)品相比，國(guó)產(chǎn)的換流變壓器有載分接開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)更合理、選材更優(yōu)良、指標(biāo)更優(yōu)異，在現(xiàn)行IEC和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提高了2項(xiàng)試驗(yàn)考核指標(biāo)，新增了1項(xiàng)性能驗(yàn)證和3項(xiàng)性能摸底試驗(yàn)。”南方電網(wǎng)超高壓公司創(chuàng)新部副總經(jīng)理陳歡說(shuō)。
南方電網(wǎng)超高壓公司副總經(jīng)理劉相槍介紹，國(guó)產(chǎn)換流變壓器有載分接開(kāi)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(fèi)用近4000萬(wàn)元，對(duì)提升西電東送主網(wǎng)架設(shè)備自主可控水平，帶動(dòng)我國(guó)高端電工裝備產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)，以及保障我國(guó)能源電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。
