国内首支 辽宁研制!特高压输变电装备国产化再突破
日前,由沈变集团研制的国内首支拥有自主知识产权的±800kV特高压干式直流套管,顺利通过全部型式试验,标志着我国在特高压输变电装备国产化方面再次取得突破性进展。
掌握±800kV特高压干式直流套管设计制造核心技术,对推动特高压直流套管的国产化,打破特高压直流套管制约我国直流输电发展的瓶颈具有重要意义。

±800kV特高压干式直流套管在驻马店现场安装
±800kV特高压干式直流套管的研制是特高压工程中的一项难点,长期以来,特高压交直流套管被国外企业垄断,成为亟待解决的 “卡脖子”问题,制约我国特高压工程建设和电力工业的发展。针对我国特高压直流输变电工程对直流套管的重大需求,本着国家发改委提出的输变电设备“以我为主、自主开发”的基本方针,作为国内首家拥有国产直流套管挂网运行业绩的企业,沈变和新套管公司积极承担±800kV特高压干式直流套管的研制任务,并在青海-河南±800kV 特高压直流输电工程——我国首条为清洁能源外送而建设的特高压通道上挂网运行。

特高压干式直流套管与换流变阀侧出线装置进行联合试验
为保证±800kV 干式直流套管研发及挂网工作的顺利开展,股份公司高度重视,要求将±800kV 干式直流套管的研发及挂网工作作为“生命工程”,集公司优势资源打赢这场科研攻坚战,确保“一次试验合格、一次挂网成功”。沈变公司及和新套管公司迅速成立了项目领导小组和多个实施工作组,从设计、工艺、材料、质量、试验、运输、安装、售后等方面精心制定保障措施,逐项攻克技术难关。
大输送容量、高绝缘水平的运行环境给±800kV干式直流套管的研发制造带来巨大挑战。在研制生产过程中,沈变和新套管公司在技术方案的论证、材料的选用阶段做了大量的调研和验证工作;对供应商原材料进行延伸考察,确保原材料、组部件的选用符合国家标准与技术规范要求;编制了项目质量计划,坚持全过程管控,为项目实施提供了有效的质量保障;克服了时间紧、任务重、两地试验等诸多困难,顺利完成了样机制造,并通过了出厂试验以及与换流变阀侧出线装置的联合试验。目前已在驻马店现场±800kV换流变上带电试运行。
700多个日夜的坚守,只为“生命工程”
日前,沈变和新套管公司研制的±800kV特高压干式直流套管顺利通过所有型式试验,并在我国首条为清洁能源外 送而建设的特高压通道——青海-河南±800kV特高压直流输电工程上挂网运行。
±800kV特高压直流套管的研制成功和挂网使用,标志着沈变公司具备了特高压高端直流套管的供挂网业绩和制造能力,与ABB、HSP等最优秀的套管厂家站在了同一梯队,提升了特变电工套管品牌的知名度和我国变压器产业的安全性。
从研发到制造,将近两年时间里,沈变和新套管团队不畏险阻,勇挑高端套管国产化研制的重任,成为科技高峰的攀登者。

特高压干式直流套管装配现场
迎接挑战
±800kV特高压干式直流套管的研制是特高压工程中的一项难点,大输送容量、高绝缘水平的运行环境给±800kV干式直流套管的研发制造带来巨大挑战。和新套管团队与国内一流高校、科研院所开展“产学研”合作,先后与国网公司合作开展“特高压套管技术研究及工程应用研究”“特高压套管缺陷问题研究”等项目;与上海交通大学合作开展直流套管电容屏计算程序开发,开发出一款具有多种计算方法的电容屏计算软件,保障核心设计参数准确性等。
在套管车间,设计、生产人员联合对多种结构模型进行测试和验证。 “在产品关键结构设计方面,我们设计了多个结构模型,对每个设计模型进行测试,拿到一手的数据,来评判关键结构的合理性和可行性。”和新套管公司总工闻政说,虽然工作量巨大,但攀登高峰靠的就是大胆假设、不断试错、反复验证。

工作人员研究图纸
除了克服技术上的难题,还要应对各类突发的困难挑战。由于是国内首次在8GW工程上应用国产±800kV干式直流套管,国网公司高度重视,多次组织专家对套管公司产品的技术方案进行评审。就在样机产品已经投产的情况下,相关领导和专家提出提高套管载流裕度的要求。
时间紧、任务重,和新套管公司技术部办公室灯火通明,闻政组织技术团队连夜奋战,集思广益研究出改进方案:保持产品外形尺寸不变,通过增大载流导体的尺寸,来实现载流裕度提高。此方案得到了专家们的认可和试验结果的证实,而样机产品外形尺寸不变,也确保了大部分已采购的外部装配件可以继续使用。
精益求精
±800kV干式直流套管的浇注量远超低电压等级干式产品的体量,国内没有成熟的工艺经验可以借鉴。面对工艺难题,和新套管公司工艺部部长杨国辉带领团队全程跟踪生产过程,他的工作笔记上记载了数万条数据。
“没有经验借鉴,这些数据就是基础。虽然摸着石头过河,但我们稳扎稳打,一定能行稳致远。”杨国辉这样鼓励团队。凭着这样的精神,在±800kV干式直流套管制造过程中风险最大的工序——浇注及固化时,和新套管团队反复研究论证工艺方案,改进工艺过程,全程跟踪浇注过程,监测相关数据,保证芯子浇注过程中树脂内没有气泡,保障浇筑工序的顺利进行。此外,为防止芯体固化后产生开裂,工作人员寸步不离,实时监测芯体内部放热温度,及时调整控制温度,保障产品固化工序符合工艺标准。

吴学恩与班组员工交待卷制关键点
“这是公司今年的重大科研项目、生命工程,我们一定要做好卷制工作,大家有没有信心?” “有!”±800kV干式直流套管卷制开始前,卷制组班长吴学恩给大家鼓劲。
为保障±800kV干式直流套管芯子的卷制一次成功,之前吴学恩多次组织工艺交底及操作培训,让操作者对工艺过程充分学懂、弄通。同时细化组内人员分工,分岗多次进行试制前设备及环境清洁、数据表校对;对操作过程进行模拟试验,细化每一个卷制环节。

因直径大,需要四名员工同时包扎芯杆
当天凌晨4点,战斗号角吹响,卷制工序时长预计超过24个小时。吴学恩带领全组员工吃住在公司,全身心投入战斗。工艺人员全程跟踪卷制过程,实时测量产品制造参数。在大家的努力下,±800kV干式直流套管芯子卷制一次成功,符合工艺要求,顺利入罐干燥。
记者 孔爱群
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