日前,国家能源局发布了第三批能源领域首台(套)重大技术装备(项目),“超、特高压直流工程成套装备及关键部件—特高压高性能换流变阀侧套管”项目成功入选。
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能源领域首台(套)重大技术装备是国内率先实现重大技术突破、拥有自主知识产权、尚未批量取得市场业绩的能源领域关键技术装备。首台(套)重大技术装备应用的依托工程可享受“优先纳入规划”、“示范应用过失宽容”等政策。
特高压换流变压器阀侧套管,是实现特高压换流变压器与阀塔电气连接的核心设备,具有承载电压高、输送容量大、复杂度高、可靠性要求高等特点,直接关系到特高压直流输电系统运行的安全可靠性。目前,阀侧套管的主要生产商是ABB、西门子等外资及合资企业,为彻底解决特高压直流输电技术“卡脖子”问题,推进阀侧套管国产化势在必行。
在公司总部指导下,国网直流中心作为第一研制单位,联合西电西套、沈阳和新等套管厂家成立攻关团队,开展换流变阀侧套管典型故障案例分析,形成制造、安装、运维3个阶段7项报告,深入研究套管故障与绝缘材料、结构设计、生产安装工艺的关联关系,提出参数设计、生产制造、安装验收各个阶段质量管控及可靠性提升措施32条。针对±200kV、±400kV换流变阀侧套管典型故障案例开展仿真分析,基于故障发展机理及影响因素,提出阀侧套管一体式载流结构、套管尾部接线柱增加触指带等套管结构设计优化方案并纳入能源领域反措。形成《直流系统用复合绝缘套管尺寸与特性》、《特高压直流输电用套管安装及验收规范》、《换流站套管检修试验导则》等行业、企业标准,有效规范国产化套管的生产制造与安装维护。
2015年以前,特高压换流变国产化阀侧套管仅有10支,经过国家电网公司连续数年攻关,截至目前,国产化阀侧套管已累计应用超过70支。该项目产品对于解决制约我国特高压直流工程发展建设中核心装备的瓶颈问题,填补特高压直流输电项目领域空白,推进特高压输变电装备关键组部件国产化,支撑“十四五”“十五五”期间特高压建设等方面具有重要意义。
国网直流中心在开展阀侧套管技术攻关的同时,积极推动网侧套管“由油向干”技术替代,彻底阻断换流变套管爆燃风险。2023年2月21日,换流变网侧800kV胶浸纸套管顺利通过国家机构技术鉴定,9月25日在祁连站顺利挂网运行,截至目前运行平稳。