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)科技成果通過中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會組織的產(chǎn)品鑒定。鑒定專家一致認(rèn)為，產(chǎn)品整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平，標(biāo)志著我國首臺特高壓直流高速開關(guān)研制成功，比進(jìn)口產(chǎn)品性能更優(yōu)，填補(bǔ)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建設(shè)運(yùn)行提供堅強(qiáng)保障。

　　直流高速開關(guān)是多端直流系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，由近千個零部件組成，是十分精密的開關(guān)電氣設(shè)備。在以往兩端直流工程中，普遍采用常規(guī)的隔離開關(guān)，但在多端直流工程中，直流高速開關(guān)不可或缺。

　　"多端直流采用直流高速開關(guān)，可提升直流系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性與可靠性，相較隔離開關(guān)開斷時間極短。"南方電網(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，"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。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。"

　　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(jìn)口，進(jìn)口產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn)斷口濕耐受絕緣不足、小直流電流開斷能力較小、操動機(jī)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(jī)械傳動鏈、電弧控制等方面的不足，不僅維修成本高昂，而且維修時間不可控，是多端直流工程建設(shè)"卡脖子"的設(shè)備之一。

　　為啃下"硬骨頭"，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，組建橫跨產(chǎn)學(xué)研用科研攻關(guān)團(tuán)隊，對特高壓直流高速開關(guān)開展攻關(guān)。

　　"我們的目標(biāo)是不僅要實現(xiàn)國產(chǎn)化，還要性能更優(yōu)、更有競爭力。"南方電網(wǎng)超高壓公司創(chuàng)新部副總經(jīng)理兼攻關(guān)項目負(fù)責(zé)人呂金壯介紹，攻關(guān)團(tuán)隊系統(tǒng)分析了目前運(yùn)行的高速直流開關(guān)運(yùn)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(biāo)全覆蓋、現(xiàn)有工程可直接替代、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(jī)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(biāo)準(zhǔn)缺失、疫情反復(fù)等一系列困難和挑戰(zhàn)。

　　根據(jù)項目計劃擬定實施方案，攻關(guān)團(tuán)隊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(jī)研制等里程碑節(jié)點。經(jīng)過22個月連續(xù)奮戰(zhàn)，終于攻克滅弧室長時燃弧耐受能力、無震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(jī)并一次性通過全套試驗驗證。

　　據(jù)張長虹介紹，國內(nèi)研制的±800kV直流高速開關(guān)實現(xiàn)多項技術(shù)突破：在提升開關(guān)斷口內(nèi)、外絕緣裕度方面，首次設(shè)計出用于雙斷口滅弧室中間懸浮電位的球型屏蔽結(jié)構(gòu)，將電場強(qiáng)度降低70%，絕緣性能提高至1224kV/h；在直流小電流開斷能力方面，研制出一種無輔助電路、直接開斷直流小電流的滅弧室，開斷小直流性能為50A/2kV，相較進(jìn)口產(chǎn)品大幅提升；在提升長時直流燃弧耐受性能方面，滿足4000A/400ms燒蝕5次能力要求，較進(jìn)口產(chǎn)品提升30%。

　　以中國科學(xué)院院士陳維江和中國工程院院士邱愛慈領(lǐng)銜的產(chǎn)品技術(shù)鑒定專家組一致認(rèn)為，國內(nèi)首臺±800kV直流高速開關(guān)，填補(bǔ)了國內(nèi)特高壓多端直流工程用±800kV直流高速開關(guān)空白，提高了高端電工裝備自主可控性。

　　"±800kV直流高速開關(guān)的成功研制，擺脫了國外技術(shù)封鎖，實現(xiàn)了特高壓直流高速開關(guān)國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)突破，提升了公司在該領(lǐng)域的話語權(quán)和影響力，鞏固了公司直流領(lǐng)域核心競爭力，為國內(nèi)高壓直流裝備產(chǎn)業(yè)升級積累了寶貴的經(jīng)驗。"南方電網(wǎng)超高壓公司副總經(jīng)理劉相槍說："這是公司實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)道路上的重要里程碑事件，后續(xù)將圍繞先進(jìn)電工材料及新型裝備、大規(guī)模新能源直流送出工程安全穩(wěn)定運(yùn)行等關(guān)鍵領(lǐng)域，持續(xù)布局戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性技術(shù)創(chuàng)新。"（李品 谷裕 黎衛(wèi)國）

　　轉(zhuǎn)自：中國能源報

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