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國網(wǎng)特高壓交、直流試驗基地掃描

發(fā)布時間:2007-12-26 作者: 來源: 瀏覽:1188

      10月12日和11月20日,“國家電網(wǎng)公司特高壓交流試驗基地建設(shè)”、“國家電網(wǎng)公司特高壓直流試驗基地”兩個科技項目分別在武漢和北京通過了第一階段專家驗收。由中國電機(jī)工程學(xué)會理事長陸延昌、中國工程院院士朱英浩、中國科學(xué)院院士盧強(qiáng)領(lǐng)銜的驗收專家委員會認(rèn)為,特高壓交流試驗基地的綜合試驗?zāi)芰Τ^了國際上所有的交流試驗場;特高壓直流試驗基地具備的直流電磁環(huán)境試驗研究、沖擊電壓及直流外絕緣試驗研究等綜合試驗?zāi)芰μ幱谑澜珙I(lǐng)先水平。

  這當(dāng)然僅僅是一個開始。因為這兩個試驗基地建設(shè)的最終目標(biāo),都直指12項“世界之最”。

  當(dāng)我們今天站在湖北省武漢市江夏區(qū)鳳凰山南大向村和北京中關(guān)村科技園區(qū)昌平園東區(qū),看到有史以來最為宏大壯觀的輸配電塔架結(jié)構(gòu),驚喜之余,心中不免一絲疑惑:從2006年下半年開始,國家電網(wǎng)公司投資8億多元在國網(wǎng)武漢高壓研究院、中國電力科學(xué)研究院分別建設(shè)的特高壓交、直流試驗基地,究竟是做什么用的?

  水到渠成???已完成關(guān)鍵技術(shù)研究課題88項

  2004年11月,國家電網(wǎng)公司作出“建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架,各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的國家電網(wǎng)”重大決策之時,在技術(shù)層面上有兩項清醒認(rèn)識,可視為其基本立足點:現(xiàn)階段建設(shè)特高壓電網(wǎng),技術(shù)上不存在不可逾越的障礙;但特高壓作為世界電網(wǎng)科技的制高點,尚有許多重大技術(shù)難題有待攻克。

  特高壓輸電技術(shù)是世界能源領(lǐng)域的重大前沿技術(shù)。在世界范圍內(nèi),新的電壓等級應(yīng)用之前一般都需作大量研究,尤其是特高壓輸電電壓等級,會面臨新的技術(shù)和環(huán)境問題,因此許多電力工業(yè)發(fā)達(dá)國家如前蘇聯(lián)、美國、日本、意大利等,從上世紀(jì)60?70年代開始都投入了大量人力、物力、財力對其進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。其中,特高壓輸電工程的外絕緣、電磁環(huán)境等重要特性,只有通過真型模型下試驗研究得到的結(jié)果才能實際應(yīng)用。

  從2005年起到現(xiàn)在,針對特高壓交、直流工程建設(shè),國網(wǎng)公司組織旗下中國電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)武漢高壓研究院、國網(wǎng)電力建設(shè)研究院等,聯(lián)合國內(nèi)重點大專院校、設(shè)計單位、設(shè)備制造企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān),共下達(dá)特高壓交、直流關(guān)鍵技術(shù)研究課題126項,目前已經(jīng)完成88項,取得豐碩的科研成果。建設(shè)特高壓試驗基地由此應(yīng)時順勢,水到渠成。

  謀定后動???從前期調(diào)研到施工建設(shè)都慎重決策

  特高壓作為世界電網(wǎng)科技的制高點,決定了特高壓試驗基地建設(shè)目標(biāo)的高起點。

  特高壓交流試驗基地將達(dá)到的目標(biāo)是:特高壓試驗線段幾何尺寸可調(diào),桿塔優(yōu)化設(shè)計試驗功能世界第一;單回試驗線段和同塔雙回試驗線段同時進(jìn)行電磁環(huán)境測量的試驗條件世界第一;模擬海拔高達(dá)5500m環(huán)境進(jìn)行外絕緣特性試驗的試驗條件世界第一;特高壓交流絕緣子串全尺寸污穢試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;特高壓長串絕緣子覆冰或融冰閃絡(luò)試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;特高壓GIS、HGIS、AIS設(shè)備全電壓帶電考核規(guī)模和能力世界第一;1000千伏標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的電壓等級和測量不確定度世界第一;工頻諧振試驗裝置電壓等級和容量世界第一;試驗線段雷電、污穢、覆冰、振動等綜合參數(shù)在線監(jiān)測功能世界第一;全天候電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)世界第一;特高壓運行、檢修、帶電作業(yè)綜合培訓(xùn)功能及條件世界第一;7200kV長波頭操作沖擊電壓發(fā)生裝置容量、效率世界第一。

  特高壓直流試驗基地將達(dá)到的目標(biāo)是:同塔雙回直流試驗線段試驗電壓世界最高;同塔雙回直流試驗線段世界最長;結(jié)構(gòu)和電氣參數(shù)調(diào)節(jié)范圍最廣的超/特高壓全電壓等級直流試驗線段;世界最大的兩廂式特高壓交直流電暈籠;7200kV沖擊電壓試驗裝置試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;外絕緣直流與沖擊電壓合成試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;特高壓直流試驗基地直流電磁環(huán)境試驗研究功能世界第一;特高壓直流試驗基地交直流外絕緣試驗研究能力世界第一;試驗大廳沖擊、工頻、直流綜合試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;同等?guī)模試驗大廳電磁屏蔽指標(biāo)世界第一;整支避雷器雷電沖擊殘壓試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;避雷器加速老化試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;絕緣子電氣、機(jī)械和材料理化綜合試驗?zāi)芰κ澜绲谝?;世界最大的污穢?覆冰?淋雨?低氣壓多功能交直流污穢及環(huán)境試驗室,特高壓直流試驗基地綜合試驗?zāi)芰κ澜绲谝弧?/P>

  因為史無前例,特高壓交、直流試驗基地建設(shè)項目從前期調(diào)研、方案制定及論證、設(shè)備設(shè)計,到施工建設(shè)和設(shè)備監(jiān)造,每一個環(huán)節(jié)都按照科學(xué)原則,反復(fù)比較,深入考慮,慎重決策,確保其功能和建設(shè)質(zhì)量能夠滿足特高壓示范工程試驗需要。

  牛刀小試???兩個基地試驗線段成功投運

  2007年2月13日,特高壓交流試驗基地1000千伏單回試驗線段帶電正式啟動,以此為標(biāo)志,特高壓交流試驗基地投入運行。5月30日,隨著戶外場上800千伏特高壓直流線路模擬塔頭一道亮光閃過,操作波擊穿了塔頭8米多的空氣間隙,特高壓直流試驗基地戶外試驗場也成功投運。

  個中意義在于,兩個特高壓試驗基地所采用的構(gòu)架及桿塔結(jié)構(gòu)尺寸和特高壓交直流輸變電工程采用的設(shè)計方案相近,特高壓交流試驗基地采用的電氣設(shè)備也基本類似,因此,兩個基地建設(shè)是特高壓交直流工程的預(yù)演,兩個基地試驗線段的投運,驗證了前期科研成果,表明了特高壓工程建設(shè)是完全可行的。

  一系列具有開創(chuàng)性意義的成果因為兩個基地的誕生而出現(xiàn),由此,兩個基地所取得的科研成果與研究數(shù)據(jù)(報告)顯得極其珍貴。

  6月29日,特高壓直流試驗基地第一批試驗研究數(shù)據(jù)(報告)匯總、整理完畢,并向國網(wǎng)公司正式提交一系列試驗研究數(shù)據(jù)(報告)。

  6月30日,“特高壓交流試驗基地變電站噪聲水平及改善措施的研究”項目通過國網(wǎng)公司組織的專家評審,成果獲得充分肯定。自今年2月13日特高壓交流試驗基地單回、6月15日同塔雙回試驗線段成功帶電以來,國網(wǎng)武高院積極研究,取得一批科研成果。

  經(jīng)過對大量數(shù)據(jù)的分析研究,科研人員初步掌握了特高壓輸變電工程電磁環(huán)境的實際水平,確認(rèn)了線路導(dǎo)線選型、變電母線選型及連接方式等重要設(shè)計方案,證實了工程總體設(shè)計方案的可行性;明確了各均壓環(huán)或金具的表面場強(qiáng)及其噪聲控制必須考慮不同設(shè)備位置及導(dǎo)線之間的相互影響,提出了變電金具是試驗基地主要電暈噪聲源。敏感部位金具設(shè)計得以改進(jìn)后,電暈噪聲情況有明顯改善。參與評審的專家認(rèn)為,這些成果對進(jìn)一步優(yōu)化特高壓交流試驗示范工程設(shè)計具有重要指導(dǎo)意義。

  承載希望???成為綜合性試驗基地滿足多方需求

  正負(fù)800千伏,正負(fù)900千伏,正負(fù)950千伏,一切正常?!吧龎褐琳?fù)1000千伏!”隨著操作指令下達(dá),2007年8月16日15時26分,特高壓直流試驗基地試驗線段成功升壓至正負(fù)1000千伏,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,一切正常。新的世界紀(jì)錄誕生了。4小時后,紀(jì)錄被再次改寫:試驗線段成功升壓至正負(fù)1100千伏,此后又穩(wěn)定運行兩小時。

  在特高壓直流試驗基地建設(shè)之初,國網(wǎng)公司就將試驗基地定位為:不僅滿足即將建設(shè)的我國正負(fù)800千伏特高壓直流輸電工程的研究需求,同時應(yīng)具備更高電壓等級輸電技術(shù)的前瞻性研究能力。

  此前,正負(fù)1000千伏直流的實際運行經(jīng)驗在國內(nèi)外均無先例。國網(wǎng)公司為此次試驗做了升壓預(yù)案論證及安全防范等前期工作。升壓期間,技術(shù)人員現(xiàn)場進(jìn)行了線下合成場強(qiáng)、無線電干擾、可聽噪聲等電磁環(huán)境測量。試驗線段成功升壓至正負(fù)1100千伏,表明特高壓直流試驗基地有能力進(jìn)行正負(fù)1000千伏及更高電壓等級的電磁環(huán)境試驗研究。

  兩個基地將成為特高壓交、直流輸變電技術(shù)領(lǐng)域集研發(fā)、試驗、技術(shù)服務(wù)及培訓(xùn)為一體的綜合性試驗基地,可滿足特高壓交、直流輸電工程建設(shè)的科研、設(shè)備檢測、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定以及其他行業(yè)的高電壓試驗等需要,并為特高壓交、直流輸電技術(shù)研究、設(shè)備運行及檢修等方面培養(yǎng)專門人才。

  在兩個基地建設(shè)中,包括特高壓交流變壓器在內(nèi)的所有主設(shè)備都是由國內(nèi)生產(chǎn),共有79個生產(chǎn)廠家的設(shè)備、金具在基地得到應(yīng)用和考驗?;貙嶋H上已經(jīng)成為特高壓輸變電設(shè)備國產(chǎn)化的試驗田。

  “特高壓試驗基地要事事先走一步,為工程建設(shè)和設(shè)備研制提供經(jīng)驗?!痹趪译娋W(wǎng)人這樣的理念支持下,通過試驗基地的建設(shè),中國電工設(shè)備制造企業(yè)的腰桿挺直了。

  ■相關(guān)鏈接

  專家介紹,特高壓試驗線路(線段)是特高壓輸電線路外絕緣特性、機(jī)械特性和線路電磁環(huán)境試驗的主要研究手段。電力發(fā)達(dá)國家無一例外地根據(jù)自己的實際情況,首先建設(shè)特高壓試驗線路及其相關(guān)的附屬設(shè)備。在特高壓電壓等級下,變電設(shè)備的絕緣特性和超高壓設(shè)備相比,也會出現(xiàn)新的問題,需要模擬真實運行狀況對特高壓設(shè)備的運行特性進(jìn)行研究,因此,建設(shè)特高壓試驗基地也是對特高壓設(shè)備進(jìn)行運行特性試驗研究的有效手段。

 


 

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