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2016年对电网影响深远的十大电力技术

2016年度对电网影响深远的十大电力技术,让我们一起回顾2016,看看2016年度在电力设备技术方面,都有哪些成果和惊喜。


1.中国西电填补了世界特高压交流输变电设备空白


事件:

8月7日,中国西电集团西安西电变压器有限责任公司(简称“西电西变”)为蒙西—天津南1000千伏特高压交流输变电工程制造的7台1000千伏、1000兆伏安电力变压器全部通过试验,再次填补了世界特高压交流输变电设备制造的空白。


点评:

蒙西—天津南1000千伏特高压交流输变电工程是国家电网公司华北特高压交直流主网架的重要组成部分,是继1000千伏晋东南(长治)—南阳—荆门特高压交流试验示范工程及其扩建等工程后又一新的特高压交流输电工程,与先期建设的特高压交流工程相比较,蒙西1000千伏变电站处于大风沙地区,扬沙现象较多,且有出现沙尘暴的可能,同时现场最低环境温度达零下30.9摄氏度,运行条件恶劣,对特高压自耦变压器的安全可靠运行是极大的考验,防风沙及低温启动的研究是本次设计的关键。


西电西变设计人员在沿用前期特高压产品成熟结构,进一步推动国产化的同时,进行科研攻关、自主创新。完成了高寒及大风沙地区变压器材料的结构及工艺研究、高寒及大风沙地区变压器主要组件的选用及防护措施研究、高寒地区变压器低温启动方案的研究,这一系列技术成果提升了我国特高压变压器设计、工艺及制造水平。


2.许继集团研制电力电子变压器和潮流控制器填补国内空白


事件:

12月,许继集团结合国家863项目《高密度分布式能源接入交直流混合微电网关键技术研究》课题,研制的电力电子变压器和潮流控制器顺利通过国家科技部组织的中期检查督导,并顺利运抵绍兴上虞交直流混合微电网示范工程现场。项目相关设备填补了国内空白,主要技术性能达到国际先进水平。


点评:

电力电子变压器和潮流控制器是未来交直流混合配网发展所需要的前沿和关键支撑设备,属于电网设备领域的高端装备,具备良好的发展前景。由于产品技术难度大,控制复杂,设计制造面临挑战,国内外尚无相关产品。


许继集团研制的电力电子变压器具备电压源、电流源、无功补偿等多项功能,并首先实现了直流侧的低电压穿越和模块的冗余保护,相关设备技术达到了国内国际先进水平。


3.南网超高压公司一关键技术填补国际空白


事件:

5月,超高压修试中心在广州组织召开“特高压换流变现场检修关键技术研究及工程应用”科技成果鉴定会。来自国家电网公司、变压器厂家、华北电力大学等单位的评审专家组一致认为该项目研究成果填补了国际空白,总体达到国际领先水平。


点评:

“特高压换流变现场检修关键技术研究及工程应用”是针对超高压修试中心在运直流工程中云贵山区的故障换流变开展现场检修技术研究,解决了现场检修大厅设计建造、检修工器具配置、检修工艺控制、现场试验和干燥等换流变现场检修的诸多难题。项目设计并建成了世界上首个满足±800千伏特高压换流变现场检修和试验验证要求的检修大厅,系统研究了±800千伏特高压换流变现场检修的关键技术,制定了现场检修的关键工艺、控制标准以及科学的试验验证大纲,研制了移动式气相干燥等现场检修专用设备和现场试验关键设备。


研究成果成功应用于天广直流工程500千伏换流变和糯扎渡直流工程800千伏换流变的现场检修,检修后的换流变通过了严格的现场试验考核,并经过了系统大负荷长时间的运行考验,运行情况良好。


4.平高智能隔离断路器项目研究成果填补国内空白


事件:

4月,由平高集团担纲承担,中国电力科学研究院、国网智能电网研究院等单位共同参与完成的“智能开断技术研究及产品研制”国网科技攻关项目,顺利通过专家组验收。


点评:

GLW2--252/T4000-50型集成式智能隔离断路器集成接地开关、纯光纤电流互感器、智能化模块和实时在线监测装置,大大简化系统的设计和接线方式,优化检修策略,减少了占地面积及电力设备使用量,简化了电站设计,降低了设备故障率。具有先进、可靠、集成、低碳、环保等优点,具备智能变电站所需要的测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化等特点。


该项目研究成果,打破国外企业的技术垄断,填补了国内开关领域的技术空白,为电网建设提供了强有力的支撑。


平高集团1100千伏切滤波器组断路器填补国际空白


事件:

12月2日,由平高集团自主研发的LW10B-1100/Y4000-63型切滤波器组断路器在西安高压电器研究院顺利通过了63千安T100s和电寿命试验,电寿命有效次数高达22次。


点评:

LW10B-1100/Y4000-63型切滤波器组断路器是户外敞开式三相交流50Hz特高压输电设备,用于特高压直流工程的交流滤波器场中投切滤波器组。该产品技术参数高,其中容性负载投切具有极低的重击穿概率,容性电流开断试验能力达到FC2级,开断恢复电压高达2900千伏,容性电流开合试验能力高于C2级;短路开断性能优,额定短路开断电流63千安;抗震等级高,通过了4种姿态下的8.5级真型地震试验;机械寿命长,10000次可靠操作;耐烧蚀能力强,通过22次电寿命,高于E2级;采用柱式断路器结构,能够有效降低工程造价。


这是目前国内外首个通过该项试验的百万伏切滤波器组断路器产品。此前,国内外还没有一家公司完成该产品的设计、制造及试验验证。


5.南京线材首创“上合式地线融冰自动接线装置”


事件:

10月30日,中国电力企业联合会对中国能建中能装备南京线材公司(简称“南京线材”)自主设计研发的“上合式地线融冰自动接线装置”进行产品鉴定,与会专家一致裁定,该公司自主设计研发的“上合式地线融冰自动接线装置”属国内首创,综合技术性能达到国际领先水平。


点评:

此前“地线融冰自动接线装置”已在500千伏施贤线、青山甲乙线等工程成功运行,但原有的装置主要适用于交流线路,采用的是侧合式结构;直流线路由于塔型不尽相同,当横担长度小于跳线串长时,原有的“地线融冰自动接线装置”就不再适用。


而从侧合式结构调整成上合式结构,彻底解决了侧合式接线装置受横担臂长限制的问题,对铁塔结构适应性极好,“上合式地线融冰自动接线装置”也成功实现的实现了由交流工程向直流工程的拓展。


6.湖南电力电流互感器创新项目填补国内高压交直流技术空白


事件:

国网湖南电力检修公司的“高压交直流光电式电流互感器板卡检测及故障诊断策略研究”项目将填补国内高压直流输电光电式电流互感器故障的技术空白,提升电网供电可靠性。


点评:

高压交直流光电式电流互感器作为高压直流输电系统核心测量设备,目前在国网系统直流换流站大量应用,该互感器及其二次回路构造复杂且故障率高,处理故障时需将一次设备退出运行进行备件更换,而停电状态无法验证新装备件的好坏,只能在运行状态下检验,影响设备运行可靠性。


本项目提供了一种可广泛应用的光电式电流互感器典型故障处理系统化方法,通过该方法以缩短故障检查、定位及处理时间,提高换流站光电流互感器故障分析检查定位的速度和准确性,有效减少系统临时停运次数和时间,提高系统能量可用率,以实现提高业内同型设备故障诊断分析能力,提高设备检修质效,进一步提升电网运维水平。


7.首创特高压电压互感器车载校验平台填补国内外技术空白


事件:

由湖北武汉磐电科技有限公司全球首创的1000KV特高压电压互感器车载校验平台,在济南特高压全程变电站投入使用,填补了该领域国内外技术空白。


点评:

1000KV特高压电压互感器车载校验平台基于串联谐振和串联标准电压互感器的串联一体化原理,将车载平台的电源装置和标准器分离,创新采用远距离无线操控等技术,省去了传统互感器试验中的设备吊装和接线环节;并利用特殊的屏蔽结构,有效避免了电源对标准器的干扰;结构上分为上下两级,上级无需起重装置的配合,可电动升降,使用更加方便、灵活,可大幅提高特高压互感器现场校验的工作效率和准确度。

通过对3台1000KV电容式电压互感器的计量特殊交接试验,该平台展开、接线、升压过程顺利,仅用2小时即完成试验,但传统试验方式耗时达2天。


8.半波长交流输电线路保护技术通过测试填补国内保护装置空白


事件:

12月29日,半波长交流输电线路保护装置样机顺利通过电力工业电力系统自动化设备质量检验测试中心12大项共128小项的检验测试,填补了国内外半波长交流输电线路保护装置空白,为半波长交流输电技术的应用创造了条件。


点评:

半波长交流输电距离近3000公里,远大于现有交流输电线路,现有保护原理、方法和措施不能满足半波长交流输电线路的需要,且国内外尚无相应解决方案。

本研究充分利用半波长线路的特性,首次提出了自由波能量保护、假同步差动保护、伴随阻抗保护等保护原理及算法,构建了完整的半波长线路保护方案,解决了制约半波长输电继电保护技术难题,形成了一系列原创成果。


9.中天科技两大超高压海缆系统突破关键技术


事件:

12月17日,中天科技海缆两项电网传输新技术——全球首创的“交流500kV交联聚乙烯绝缘光纤复合海缆(含软接头)”和国内首创的“三芯大长度220kV海底光纤复合海缆(含软接头)”通过中国电力企业联合会和江苏省经济和信息化委员会联合组织鉴定。


点评:

海岛的用电环境差一直困扰着当地居民的生产生活,由于电力容量的不断增加,电力输送又存在着障碍,生活在海岛的居民常常被拉闸限电,甚至至今仍然处于柴油发电加蜡烛的用电状态中。

我国近期的大型海岛联网工程,因缺少500kV超高压交联聚乙烯海缆,而不得不选用昂贵的进口充油电缆。中天科技海缆研发的单芯500kV和三芯220kV海缆突破了大长度、大重量、高强度、除气时间长、防水、防腐、光电一体化等整体系统等关键技术难题。


10.西电东送的“安全阀”鲁西背靠背直流异步联网工程


事件:

6月30日,云南电网与南网主网鲁西背靠背直流异步联网工程(简称“鲁西背靠背直流工程”)常规直流单元建成投运,标志着我国首个省级电网与大区域电网实现异步互联。而鲁西换流站的所有的技术都是我国自主研发,也创造了多个世界第一。


点评:

鲁西背靠背直流工程是目前世界上首次采用大容量柔性直流与常规直流组合模式的背靠背工程,在世界上第一次采用了常规和柔直单元的并联运行,并且柔性直流单元容量达1000兆瓦、直流电压达±350千伏,电压和容量都是世界第一。

本项目不仅能够促进高电压、大容量柔性直流输电成套设计技术、试验技术、装备制造业的发展创新,而且大大提升我国柔性直流输电技术水平和装备制造水平,引领世界直流输电领域的发展方向。

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