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浙江电力:高压直流断路器成功投运

来源:       日期:16.12.23      

  中电新闻网讯 通讯员 白慧芳 报道“科学技术是第一生产力。” 经过多年努力,我国电力科技整体水平大幅提升,一些重要领域跻身世界先进行列,某些领域正由“跟跑者”向“并行者”、“领跑者”转变。

  12月9日清晨,随着“直流场隔离开关闭合,直流断路器合闸,交流断路器合闸,换流阀解锁...”等操作指令的下达,由全球能源互联网研究院直流输电技术研究所自主研发并授权生产的世界首套200kV高压直流断路器在浙江舟山±200kV五端柔性直流输电工程中成功带电投运。

  200kV高压直流断路器的成功带电投运,标志着我国在高压直流断路器的研制、工程应用及运行等方面走在世界前列, 成为了世界电力科技领域的“领跑者”。

  研发开头难

  该断路器由国网全球能源互联网研究院研发,是国家电网公司“舟山柔直系统直流断路器和阻尼恢复技术示范工程”的成果。该项目团队立足自主创新,历时三年技术攻关,突破了基础理论研究、关键零部件研制、样机集成及试验等系列关键技术难题,创造性地提出了全桥级联混合式高压直流断路器拓扑,研制出世界首个200千伏高压直流断路器。

  5月15日,国网智能电网研究院200千伏高压直流断路器研制项目通过了中国电机工程学会技术成果鉴定。

  10月20日,舟山柔性直流输电系统200千伏高压直流断路器(以下简称“舟山柔直断路器”)型式试验专家见证会在全球能源互联网研究院先进输电技术国家重点实验室召开。15时50分,舟山柔直断路器顺利完成大电流分断试验,设备成功分断15.6千安培的直流电流,标志着我国首个自主研发、世界上电压等级最高、分断能力最强的直流断路器整体技术指标达到国际领先水平。

  柔性直流输电系统无法实现直流故障的快速清除,高压直流断路器的成功研制为突破柔直系统技术瓶颈提供了有效的解决方案,能够保障直流电网的安全、灵活和经济运行。

  高压直流断路器关键技术和样机研制的突破,填补了我国在该领域的空白,打破了跨国公司的技术封锁,进一步巩固了在世界高压直流断路器领域的技术领先地位。

  安装求精细

  11月30日,在世界首个五端柔性直流输电工程——舟山柔直工程舟定换流站,国产全球首套高压直流断路器安装完毕并顺利完成现场交接试验,即将为舟山多端柔直系统稳定运行提供有力保障。

  此次舟定换流站高压直流断路器采用±200千伏级联全桥混合式直流断路器。该直流断路器弥补了固态直流断路器高损耗的缺陷,克服了机械断路器开关速度限制的难题,实现电气与机械结构的模块化设计。

  由于是世界首个如此高规格的直流断路器,没有任何现成安装经验可以借鉴,安装工作难度很大。今年上半年,舟山供电公司抽调精兵强,提前部署断路器安装策划工作,与厂家、浙江省电力设计院保持密切沟通,熟悉直流断路器工作特性与安装条件。同时结合安装工作实际,设计出全新的安装方法,为高压直流断路器安装技术积累宝贵经验。

  11月6日,直流所派出核心技术团队奔赴工程现场,全面指导直流断路器的现场施工、调试和试验工作。在经过连续20多天,每天长达15个小时的高强度工作后,200kV直流断路器顺利完成安装及调试工作。本着科学、严谨和对工程负责的态度,直流所科研人员牵头提出了直流断路器本体现场试验方案,并得到浙江电力公司认可。在克服现场时间紧、任务重等诸多不利因素后,顺利完成了直流断路器工程现场的端间绝缘耐受和故障电流分断试验,为直流断路器成功带电投运做好技术保障。

  投运更节能

  12月9日上午,由我国自主研制的200千伏高压直流断路器在舟山投运。据现场专家介绍,该断路器是全球首个投入工程应用的直流断路器,能在3毫秒内断开故障电流,速度比普通人眨一下眼睛还要快100倍,将有效弥补我国在直流输电领域的相关空白,推动直流输电由“线”到“网”的质变。

  “直流输电损耗低,特别适用于远距离传输,如果将直流线路连成网络,将给能源的高效利用带来革命性的变化,与目前技术成熟的交流电网形成互补,推动能源网络全球互联互通。”国网浙江省电力公司运检部工程师乔敏表示,目前在舟山的成功尝试,将使我国在直流输电领域前进一大步,为今后更高等级的直流电网发展奠定基础。

  目前,因受限于高压直流分断技术和设备,无法形成大规模直流电网。正如2014年投运的舟山多端柔性直流输电工程,在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁五座岛屿都建有一座换流站,各站间以海底电缆和架空线路相连。无法实现单个站点投入和退出,如果某一站点发生故障,其他站点都将陪停,系统运行方式不灵活。

  随着这一新装备的投入使用,舟山柔直输电工程不仅能实现故障后健全直流子系统稳定运行和网络重构,降低故障电流对电网的冲击,保障系统设备安全,而且能实现换流站和线路的快速带电投退,并在故障清除后快速启动系统。

  国网舟山供电公司柔直运检室副主任许琤说:“把柔直工程当作一个小区的供暖系统,每个换流站相当于每幢楼的供暖设备。以前一幢楼供暖出问题,整个小区的供暖系统都需要关闭进行检修。现在有了直流断路器,某一幢大楼出问题不会导致其他大楼陪停,小区供暖系统将一直可靠持续运行。”

  与此同时,风电、太阳能等分布式清洁能源的发展日益迅猛,而柔性直流输电系统被认为是远距离分布式能源接入的最友好系统。以海上风电为例,搭载了直流断路器的柔性直流输电系统,能快速灵活地实现单个远距离海上风电的投入和退出,保证海上风电能源高效消纳和电力网络可靠运行。

  当前,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透,带动几乎所有领域发生了以绿色、智能、泛在为特征的群体性技术革命。

  在实现“中国梦”的征程中,国家电网人有信心也有能力,去诠释“科学技术是第一生产力”对实现“中国梦”的重要作用,做电力科技领域的“领跑者”。

图为原材料现场复检白慧芳 摄

图为阀模块分装和总装。白慧芳 摄

图为现场阀模块功能测试白慧芳 摄

图为搭建阀塔白慧芳 摄

图为搭建阀塔白慧芳 摄

图为现场梳理光纤白慧芳 摄

图为现场铺设电缆白慧芳 摄

图为搭建阀控柜白慧芳 摄

图为现场二次调试白慧芳 摄

图为断路器高压试验白慧芳 摄

图为200kV高压直流断路器监视平台白慧芳 摄

图为主支路包装白慧芳 摄

图为转移支路吊装白慧芳 摄

图为包装运输白慧芳 摄

责任编辑:于艺晨 投稿邮箱:网上投稿 

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