特高壓變壓器及套管特殊試驗(yàn)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平
主要研究單位:中國(guó)電力科學(xué)研究院武漢分院
主要研究人員:陳江波 伍志榮 尹晶 蔡勝偉 邵苠峰 郭慧浩 李輝 許晶 周翠娟 吳士普 何妍
1000kV特高壓交流輸電工程是我國(guó)乃至世界最高電壓等級(jí)的輸變電工程,具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的優(yōu)點(diǎn),在優(yōu)化我國(guó)能源配置方面發(fā)揮著重要作用,對(duì)我國(guó)乃至世界今后電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)也將產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。特高壓交流變壓器及套管是工程的核心設(shè)備,其出廠試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)已達(dá)到世界試驗(yàn)?zāi)芰Φ臉O限,國(guó)外尚無法嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)考核,其試驗(yàn)成功與否直接關(guān)系到工程的成敗。
為了解決這一世界性技術(shù)難題,國(guó)家電網(wǎng)公司組織高電壓領(lǐng)域精兵強(qiáng)將開展專項(xiàng)科研攻關(guān)。中國(guó)電力科學(xué)研究院武漢分院陳江波帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)迎難而上,攻克特高壓交流變壓器低電位高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)局部放電監(jiān)測(cè)以及套管電暈消除等技術(shù)難題,順利完成了特高壓交流變壓器及套管特殊試驗(yàn),該科技成果被湖北省科技廳鑒定為整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
該成果的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn):研制出特高壓交流套管關(guān)鍵試驗(yàn)裝備并開發(fā)了滿足特高壓交流套管型式試驗(yàn)要求的試驗(yàn)系統(tǒng)。研制了世界首支1600kV標(biāo)準(zhǔn)電容器,開發(fā)了滿足特高壓交流變壓器套管型式試驗(yàn)要求的試驗(yàn)系統(tǒng),在世界上首次完成了全電壓(1100kV)下特高壓交流套管的介質(zhì)損耗角測(cè)量試驗(yàn)與局部放電試驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)了特高壓交流變壓器套管局部放電試驗(yàn)方法的創(chuàng)新。提出套管局部放電測(cè)量試驗(yàn)的“部分平衡測(cè)量法”,可使特高壓交流變壓器套管局部放電量背景控制在2~3pC內(nèi),顯著提高了測(cè)試精度。實(shí)現(xiàn)了特高壓交流變壓器局部放電試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)備的創(chuàng)新。建立了特高壓交流變壓器局部放電模型,提出多測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)聲電結(jié)合試驗(yàn)方案以及抗干擾特殊技術(shù)措施,解決了特高壓交流變壓器低電位高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)局部放電監(jiān)測(cè)、定位以及套管電暈消除等技術(shù)難題。研制出具備多個(gè)測(cè)量端同時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄、回放信號(hào)功能的局部放電測(cè)量設(shè)備。
項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)采用該技術(shù)成果,在世界上首次完成了特高壓交流變壓器套管全套型式試驗(yàn)。國(guó)家電網(wǎng)公司采用該技術(shù)成果圓滿的完成了世界首臺(tái)1000kV交流特高壓變壓器和±800kV直流特高壓換流變壓器的現(xiàn)場(chǎng)局部放電試驗(yàn)。此外,該技術(shù)成果被廣泛應(yīng)用于特高壓交流變壓器和電抗器的出廠試驗(yàn)。
該技術(shù)在晉東南—南陽—荊門1000kV特高壓交流試驗(yàn)示范工程及其擴(kuò)建工程、皖電東送1000kV特高壓交流示范工程、浙北—福州1000kV特高壓交流輸變電工程中得到應(yīng)用,取得了良好的效果,確保了特高壓交流變壓器這一特高壓工程中的核心設(shè)備一次投運(yùn)成功。
該技術(shù)成果獲得專利5項(xiàng),形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng);獲得了包括國(guó)家能源獎(jiǎng)、中國(guó)電工技術(shù)獎(jiǎng)、電力建設(shè)獎(jiǎng)、國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng);直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)5200萬元,隨著后續(xù)特高壓交流工程的陸續(xù)建設(shè),該技術(shù)將創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
該技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白,使我國(guó)高壓試驗(yàn)?zāi)芰_(dá)到世界領(lǐng)先水平。對(duì)我國(guó)掌握特高壓變壓器技術(shù)發(fā)揮了關(guān)鍵作用,提升了我國(guó)電工裝備制造業(yè)整體水平。該技術(shù)指導(dǎo)了特高壓交流變壓器及套管出廠試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)等特高壓工程建設(shè)重要環(huán)節(jié),對(duì)確保工程投運(yùn)、電網(wǎng)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。