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青海:攻克高海拔特高压建设技术难题 突破高原

  中新网西宁12月15日电 (李江宁 谢莉蓉 何炳勋)日前,世界首条以输送新能源为主的能源大通道青豫直流工程顺利完成极Ⅱ高端直流系统调试,系统设备性能和各项指标一切正常。值得一提的是,该站6台±800千伏高端换流变压器全部在位于青海省西宁市的国内首座特高压换流变现场组装基地成功产成。

  将特高压大型高端换流变压器的全过程组装和试验全部搬到工程建设当地、搬上海拔2500米的高原,国家电网在特高压工程建设征程中迈出了开拓创新的一步。这是世界上首次采用现场组装技术,在变压器工厂以外规模化组装生产大型换流变,标志着我国全面攻克了特高压换流变现场规模化组装技术和高海拔环境下的制造工艺控制难题,为青豫直流工程年内全面建成投运创造了良好条件。

图为特高压青南换流站首台高端换流变压器在青海省西宁市组装完成,运往青南换流站。 谢莉蓉 摄

图为特高压青南换流站首台高端换流变压器在青海省西宁市组装完成,运往青南换流站。 谢莉蓉 摄

  青豫直流工程的首端——特高压青南换流站位于海拔2900米的青海省海南藏族自治州,是目前世界上海拔最高的特高压换流站。

  一般情况下,换流变均需在生产制造厂内完成器身组装和试验后再运至换流站,但国内换流变制造厂商主要集中在东部地区,距离青海有两千多公里的路程。

  由于高原空气稀薄、环境恶劣,因此对换流站设备电气性能有着更高的要求,尤其是核心设备换流变,高原气压低造成换流变散热困难和外绝缘性能降低等问题,必须设计尺寸更大的换流变,超出了可铁路运输的限值。

图为特高压青南换流站首台高端换流变压器在青海省西宁市组装完成,运往青南换流站。 谢莉蓉 摄

图为特高压青南换流站首台高端换流变压器在青海省西宁市组装完成,运往青南换流站。 谢莉蓉 摄

  为了解决设备运输的难题,国家电网经过多方论证和深入研究,决定采用现场组装技术,在西宁市组装换流变,再经过短距离公路运输送达换流站。

  “变压器制造是一项高科技、高精度、高难度的工程,对于装配场地、设施设备、空间环境等都有着极高的要求。为此,我们将原有的西宁检修基地改造升级为国内首个特高压换流变现场组装厂房,并建设全国净空最高、海拔最高的高压试验大厅,二者连为一体共同组成高海拔特高压换流变现场组装试验基地。”国网青海电力设备部直流处处长董立文介绍。

  2018年底,这座集电气设备组装、试验、检修功能为一体的高海拔特高压换流变组装试验基地落成,突破了运输尺寸对换流变设计裕度的限制,解决了青南换流站换流变运输供货难题。

  为解决各项技术难题,从工程设计阶段起,国家电网便集中国网青海电力、变压器制造厂家等相关力量,提前开展了大量的研究工作。针对高原环境特点,从变压器外部绝缘、耐压强度、温升修正、材料选用等多方面考量和设计。

图为特高压青南换流站首台高端换流变压器运抵换流站。 谢莉蓉 摄

图为特高压青南换流站首台高端换流变压器运抵换流站。 谢莉蓉 摄

  “首次在高原组装顶尖的换流变产品,就像‘摸着石头过河’,组装过程中遇到工艺不适应的问题在所难免,我们一直在认真谨慎地对待每一个环节,边干边总结经验。”换流变制造厂家天威秦变公司总工程师李红军介绍,“由于高原气压低,换流变绝缘件浸油速度慢,要花平原地区几倍的时间。为此,我们开发了静放期间加压浸油新工艺,通过特殊的加压手段提升静放浸油速度,保证工期和质量。”

  今年8月,在现场组装基地内,首台±800千伏换流变整套出厂试验顺利完成。试验解决了温升控制、外绝缘修正、准许局部放电量严苛等难题,形成系统的高海拔特高压换流变出组装试验技术。

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