简体 繁体
平高集团持续深耕直流开关设备金属封闭技术研究
发布时间:2024-03-16        文章来源:平高集团       
浏览:

近年来,随着国家“双碳”战略部署和以新能源为主体的新型电力系统加速构建,海上风电的地位日趋重要。直流GIS应用于海上换流平台直流场,相比敞开式设备占地面积可缩小70%以上,具有耐候性能优异、运行可靠性高、少维护等优点,可有效减少换流平台的建设及运维成本,助力海上风电大规模高质量发展。2000年日本首次在陆上应用直流GIS,2023年德国Dolwin6海上风电工程开启了直流GIS在海上风电应用的先例,随着国内外海上风电的迅猛发展,直流GIS在换流平台上的应用已成为必然趋势,市场前景广阔。

作为国内最先开展直流GIS研制的厂家,平高集团紧跟全球能源技术发展步伐和市场需求,开展了十余项核心技术攻关,实现了±210千伏、±350千伏、±550千伏系列化直流GIS产品一次性通过了长期带电考核,验证了其长期运行工况下的可靠性,为直流GIS系列化产品的应用推广奠定了坚实基础。

关键核心技术攻关取得突破

平高集团致力于服务新型电力系统建设,联合发电企业、电网公司、设计院等所属科研单位,强化与西安交通大学、清华大学、华北电力大学、沈阳工业大学等高校合作,在国内率先开展直流GIS关键技术研究,经过多年的联合攻关及不懈努力,已掌握直流GIS研制核心技术。

通过对不同类型环氧树脂低聚体、酸酐固化剂进行分子设计和化学性质模拟,设计了包含多官能度环氧树脂、脂环族环氧树脂的树脂组分,开发了低体积电导率(较交流材料低一个数量级)、高机械强度(弯曲强度130~135MPa)的直流环氧材料配方。基于此研制的支柱绝缘子已在昌吉换流站±1100千伏直流穿墙套管中安全运行4年,验证了配方的适用性及可靠性。

基于真型绝缘子的直流电压闪络测试,建立了直流耐受电压-时间的统计概率模型,得到绝缘设计的电场控制判据;提出了直流绝缘子设计方法,研制了系列化绝缘子,解决了直流绝缘子低法向电场强度与高机械强度难以兼顾的问题,实现了直流绝缘子技术突破。

联合西安交通大学开展了真型样机在直流电压下微粒运动特性测试,研究了微粒捕捉器对球形、线形及片状微粒的捕获试验,掌握了微粒捕捉器长度、距离筒壁高度、栅格形状等参数对微粒捕获效能的影响规律,设计了组合式微粒抑制结构,实现了微粒的高效捕捉,提升了产品运行可靠性。

长期带电试验技术

提出了长期直流电压下空载(无电流)、重载(额定电流)、负荷循环(电流间歇循环加载)并各阶段测试后的直流电压叠加冲击电压考核方案,可全面考核直流GIS的长期运行绝缘性能。

系列化产品研制成果丰硕

±210千伏、±350千伏、±550千伏直流GIS长期带电考核

±210直流GIS中机联鉴定证书

±350直流GIS中国电工技术学会鉴定证书

平高集团已成功研发±210千伏、±350千伏、±550千伏系列化直流GIS产品,直流GIS技术及部分产品已通过以院士为组长的行业专家鉴定,达到国际领先水平。

行业标准申报

牵头申报了《海上高压直流气体绝缘金属封闭输电设备技术规范》电力行业标准,提出了直流GIS的设计要求和试验方法,可有力促进国内直流GIS/GIL产业发展。

直流GIS研究应用前景广阔

直流电缆终端开发

直流GIS、电缆终端联合测试

目前,海上柔直工程均采用敞开式充油电缆终端,不能充分发挥直流GIS体积小的优势。平高集团积极联合电缆附件厂家进行干式电缆终端的研制工作,现已完成±550千伏干式电缆终端、电缆附件及电缆的联合测试方案制定及样机制造,将于近期开展为期6个月的长期带电考核,打通直流GIS工程应用的最后一环。

直流场整站GIS化设计

换流站直流场整站金属封闭化布置

为解决高寒高海拔、高地震烈度等复杂环境地区换流站紧凑化建设的需求,平高集团持续开展金属封闭式直流高速开关、直流旁路开关、直流中线用转换开关等产品研制,以实现换流站直流场整站GIS化设计为目标,推动直流金属封闭化技术在更多场景的应用。

特殊试验回路搭建及测试

GIS隔离开关开合滤波器谐波电流工况尚无研究和测试经验,国内暂无满足标准要求的试验回路。平高集团联合华北电力大学开展试验回路设计,解决了常规电容放电回路衰减快与隔离开关开合时间长不匹配的难题,国内首次实现了等效回路的搭建,并完成了全部开合测试验证。

平高集团将持续加大研发力度,夯实基础研究,发挥直流GIS方面的技术优势,加快±800千伏直流GIS/GIL研制,助力西南、西北清洁能源基地大规模直流送出工程,为我国能源结构的优化和新型电力系统建设做出更大的贡献。


上一条:平高电气产品一次性、零击穿通过5轮C2级裕度试验

下一条:平高电气研制的世界海拔最高直流工程用550kV罐式滤波器组断路器通过关键试验

版权所有©中国电气装备集团有限公司  主办单位:中国电气装备集团有限公司 地址: 上海市静安区万荣路1256、1258号1618室   邮编:200040  
  沪ICP备2021032600号-1   沪公网安备 31010602006535号