http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 22:07:20 來源:中國工業報
世界首台1000kV1000MVA雙柱結構特高壓自耦變壓器。
30年彈指一揮間,不過,對我國的重大技術裝備來說,卻彌足珍貴。
正是在這30年間,我國的重大技術裝備取得了舉世矚目的成就,而這其中,輸變電設備無疑是最為突出的亮點。
自20世紀80年代初開始,通過引進技術、消化吸收和再創新,我國輸變電設備製造行業逐步縮短了與國際先進水平的差距。1998年以後,依托三峽水電站送出工程、西北750千伏交流輸變電示範工程及特高壓交、直流輸變電試驗示範工程,我國輸變電設備製造業突飛猛進地發展,全麵掌握了500千伏交、直流和750千伏交流輸變電關鍵成套設備設計製造技術。
進入21世紀後,我國又開展了±800千伏特高壓直流和1000千伏特高壓交流輸變電成套設備的研製及工程建設,並以我為主、對外合作生產了世界第一條百萬伏特高壓交流試驗示範線路(晉東南-南陽-荊門)所需的成套設備,搶占了世界輸變電技術、設備製造和試驗的製高點。
高壓直流輸電跨躍台階
直流輸電工程在我國起步較晚。20世紀八九十年代建成的兩個±500千伏高壓直流輸電工程的設備和技術全部依賴進口,我國還尚不具備成套設計和製造±500千伏直流輸變電設備的能力。
“九五”期間,為盡快掌握相關技術裝備的製造能力,根據三峽工程輸電需求,國家依托西電東送的中通道三峽—常州±500千伏直流輸電工程,采取“技術引進、消化吸收、分包製造和攻關創新”的方式,即在國際招標中要求外方轉讓換流變壓器、平波電抗器、換流閥和晶閘管技術,並允許國內廠商分包製造,對國外±500千伏直流輸電成套設備技術進行消化吸收。
隨後,通過三峽—廣東、貴州—廣東、三峽—上海等±500千(qian)伏(fu)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)工(gong)程(cheng)的(de)建(jian)設(she),國(guo)內(nei)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)大(da)了(le)分(fen)包(bao)製(zhi)造(zao)的(de)份(fen)額(e),並(bing)重(zhong)點(dian)引(yin)進(jin)了(le)直(zhi)流(liu)輸(shu)電(dian)控(kong)製(zhi)與(yu)保(bao)護(hu)係(xi)統(tong)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)等(deng),在(zai)直(zhi)流(liu)輸(shu)變(bian)電(dian)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)和(he)製(zhi)造(zao)能(neng)力(li)方(fang)麵(mian)實(shi)現(xian)了(le)跨(kua)越(yue)。
期間,我國輸變電設備製造企業先後通過聯合設計、獨立製造的方式研製了換流變壓器、平波電抗器和大功率晶閘管元件,使得設備的本土化率從開始時的30%逐步提升,並在大功率晶閘管、換流閥製造和換流站成套設備與設計技術方麵取得了重大突破。
而經過上述工程對我國輸變電設備製造企業的磨練,到2005年投運的“靈寶直流背靠背”工程時,我國就實現了成套裝備100%的本土化,完全具備了獨立設計和製造±500千伏直流輸變電工程和設備的能力,徹底改變了高壓直流輸電設備依賴進口的曆史。
超高壓輸電勇創紀錄
隨著西北地區黃河上遊梯級水電站的開發,建設750千伏電壓等級輸變電工程已成為迫切需求。
2001年開工建設的公伯峽水電站,是黃河上遊大型梯級水電站之一,其電力由官亭輸送至蘭州東。它是西北電網“西電東送”重要通道之一,長度為140.7千米,2003年被確定為我國首條750千伏輸變電示範工程。同時,“750千伏交流輸變電成套設備”還被列入“十五”國家重大技術裝備研製項目。
該工程電壓等級高,又處在3000米的高海拔地區,技術難度大。西電集團、特變電工、天威集團等37個科研、設計、製造、施工和調試單位,分別應用數值分析、物理仿真、實物試驗和現場測試等方法,通過反複研究試驗、攻關突破,最終掌握了750千伏輸變電工程所涉及的高海拔、重汙染的主變壓器等全套電氣設備的設計、製造、施工、調試和電網安全自動控製等係列核心技術;自主創新研製了750千伏自耦變壓器、電抗器、斷路器等。
2005年9月,該工程建成投運,順利實現了“一次性製造成功、一次性安裝成功、一次性投運成功”的預期目標,獲國家專利25項,還形成了20項相關標準,被評為中國電力優質工程。項目成果榮獲2007年度國家科學技術進步一等獎。
該示範工程的研究與實施,填補了國內空白,創造了世界上海拔最高、運行電壓最高的輸變電技術紀錄。目前,這條輸變電示範工程已安全投運4年多,其關鍵技術研究和核心設備的研製成果,在後續建設的750千伏工程中被廣泛應用。
特高壓交流輸電全球創先
特高壓輸電技術,在我國主要指±800千伏直流輸電和1000千伏交流輸電技術。
特高壓電網建設可減少走廊回路數,節約大量的土地資源;同時還能減輕煤炭的鐵路運輸和中、東部地區環保壓力;並且增加對西部地區的資金投入,帶動區域經濟協調發展等。
中國機械工業聯合會會同國家電網公司和南方電網公司調研認為,發展特高壓將使我國超高壓輸變電設備製造技術更加成熟,能實現交、直流輸變電設備製造技術的優化升級,提高行業的國際競爭力,並可帶動和提升裝備製造業自主創新能力和整體技術水平。
2005年nian,國guo家jia明ming確que將jiang特te高gao壓ya輸shu變bian電dian工gong程cheng作zuo為wei裝zhuang備bei製zhi造zao業ye技ji術shu提ti升sheng和he自zi主zhu創chuang新xin的de試shi驗yan示shi範fan工gong程cheng,要yao求qiu除chu部bu分fen關guan鍵jian技ji術shu可ke由you外wai方fang提ti供gong外wai,其qi他ta技ji術shu基ji本ben立li足zu國guo內nei,實shi現xian自zi主zhu研yan發fa和he製zhi造zao。
2006年,經國家核準,我國開始建設1000千伏晉東南—南陽—荊(jing)門(men)特(te)高(gao)壓(ya)交(jiao)流(liu)試(shi)驗(yan)示(shi)範(fan)工(gong)程(cheng)。工(gong)程(cheng)包(bao)括(kuo)三(san)站(zhan)二(er)線(xian),起(qi)自(zi)山(shan)西(xi)省(sheng)長(chang)治(zhi)市(shi)晉(jin)東(dong)南(nan)變(bian)電(dian)站(zhan),經(jing)河(he)南(nan)省(sheng)南(nan)陽(yang)市(shi)南(nan)陽(yang)開(kai)關(guan)站(zhan),止(zhi)於(yu)湖(hu)北(bei)省(sheng)荊(jing)門(men)市(shi)荊(jing)門(men)變(bian)電(dian)站(zhan),線(xian)路(lu)全(quan)長(chang)645千米,自然功率5000兆瓦,工程靜態投資56.88億元。該工程於2007年開工建設,2009年1月16日正式投入商業運行。
特高壓輸變電工程所需設備國外都尚無製造經驗,這對中國輸變電製造業是一個極大地挑戰。西電集團、特變電工、天威集團、新東北電氣(沈陽)高壓開關有限公司、平高集團等國內骨幹企業,都參與到了這一工程中,肩負起了自主開發的重任。
經過不懈努力,特高壓交流輸電工程實現了全部由國內自主設計、成套、建設和運營,主要設備立足國內製造的目標,綜合國產化比例達到90%,自主完成了1000千伏主變壓器、電抗器、全封閉組合電器、隔離開關、避雷器、變壓器套管、電容式電壓互感器、絕緣子、自動控製保護及擴徑導線等主設備的研究、試驗和製造任務。其中,1000千伏、1000兆伏單體式電力變壓器的研製屬世界首次;單台高壓並聯電抗器額定容量為320Mvar,在世界同類產品中額定容量最大。
通(tong)過(guo)試(shi)驗(yan)示(shi)範(fan)工(gong)程(cheng)的(de)建(jian)設(she),我(wo)國(guo)特(te)高(gao)壓(ya)交(jiao)流(liu)輸(shu)變(bian)電(dian)設(she)備(bei)的(de)自(zi)主(zhu)創(chuang)新(xin)取(qu)得(de)了(le)重(zhong)大(da)突(tu)破(po),全(quan)麵(mian)掌(zhang)握(wo)了(le)特(te)高(gao)壓(ya)交(jiao)流(liu)輸(shu)變(bian)電(dian)設(she)備(bei)的(de)核(he)心(xin)技(ji)術(shu),形(xing)成(cheng)了(le)完(wan)整(zheng)的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun)和(he)試(shi)驗(yan)規(gui)範(fan),主(zhu)要(yao)產(chan)品(pin)的(de)設(she)計(ji)、製造和試驗達到了世界領先水平,創造了多項世界第一。
而該試驗示範工程的國產化建設,使中國掌握了一批具有自主知識產權的核心技術,實現了自主創新的核心目標,促進了企業創新能力、設計製造水平和管理水平的全麵提升,推動了國內裝備製造業的跨越式可持續發展。
該線路至今已投入運行4年。今年第二條國產化的特高壓交流百萬伏輸電線路-皖電東送工程即將投運;第三條國產化線路-浙福線也將全麵啟動建設。
特高壓直流輸電後來居上
中國特高壓直流輸電工程雖然起步晚,但進展很快,近幾年間,已擁有國際上最先進的直流輸電技術和最高的直流輸電容量。
到目前為止,發改委已批準了3條±800千伏特高壓直流輸電工程:雲南—廣東±800千伏特高壓直流輸電示範工程,輸電距離1373米,這是全球首個±800千伏特高壓直流輸電工程;向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示範工程,途徑四川、重慶、湖南、湖北、安徽、浙江、江蘇和上海八省市,全長1907米;錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程,這是世界上輸電容量最大、輸電距離最遠的特高壓直流輸電工程。
在±800千伏特高壓直流輸電示範工程中,除了部分高端換流變壓器和直流場設備外,其餘主設備全部都由國內製造,國產化率達70%以上。該工程創造了電壓等級最高、輸送功率最大、額定電流最大、輸電距離最遠、換流變壓器單台容量最大、首次使用電觸發6英寸大功率晶閘管等多項世界第一。
依托這三條特高壓直流輸電示範工程,我國在世界上首次完成了±800千伏直流輸電工程的係統研究、成套設計和工程設計;確定了工程主接線、主設備型式、絕緣水平、wugongpeizhidengjishucanshuhefangan,zhidingletegaoyazhiliushudiandegongnengguifanheshebeiguifan,shoucibianzhilejuyouzizhuzhishichanquandetegaoyazhiliushudianjishubiaozhun,zaigongchengjiansheyushebeiyanzhizhongchuangzaoleduoxiangshijiediyi。
tongguoshifangongchengdeguochanhuajianshe,woguoshubiandianzhizaoguganqiyezhangwoleyipijuyouguojixianjinshuipinghezizhuzhishichanquandetegaoyazhiliushudianchengtaoshebeishejizhizaohexinjishu,gongyizhuangbeihezongheshiyannengliyuejushijiexianjinxinglie。
雲廣線±800千伏特高壓直流輸電工程投運3年多的業績表明,我國直流輸電成套設備的技術水平也已進入世界領先行列。目前我國已成為世界上直流輸電電壓最高、線路最多、單條線路輸電量和直流輸電總量最大的國家。