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《國家電網報》:研發高端產品服務一流電網

發布日期:2018-03-30 18:15:25

  ——平高集團特高壓GIL產品研發側記 

  王志剛 

  2月27日,從國家高壓電器質量監督檢驗中心傳來喜訊,平高集團有限公司研制的1100千伏氣體絕緣輸電線路(GIL)順利通過絕緣試驗。至此,平高集團成為世界首家完成特高壓GIL研制的廠家。該產品的成功研制,拓展了平高集團的特高壓產品系列,為蘇通GIL綜合管廊工程的推進奠定了堅實的基礎,并為“一帶一路”建設、全球能源互聯網發展中特高壓跨海、跨江輸電提供了新的解決方案,有力推動了平高集團的GIL產業化發展。

  技術參數高,開發難度大

  蘇通GIL綜合管廊工程是華東特高壓交流環網合環運行的關鍵性工程。該工程采用在江底隧道內鋪設GIL管線的方式穿越長江,GIL單相長度達5.8千米,是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最高的超長距離GIL創新工程。國家電網公司交流建設部高度重視,多次組織專家對特高壓GIL的各項指標、要求開展深入的評估論證,對GIL的各項參數、性能提出了極高的要求。

  特高壓GIL標準單元長度18米,工頻耐受電壓達到1265千伏,是特高壓開關設備工頻耐壓標準的1.15倍,耐電弧燒蝕時間0.3秒,年漏氣率0.01%,是世界上標準單元長度最長、絕緣能力最高、耐受電弧能力最強、漏氣率最低的GIL產品。

  蘇通GIL綜合管廊工程運行環境復雜多樣,工程中可能遇到的各項問題都要在型式試驗樣機中驗證考核,試驗要求多、試驗周期緊,且沒有經驗可以借鑒,給產品的研制及型式試驗帶來了挑戰。18米標準單元內部的尺寸精度要求極高,且不允許有任何的尖角毛刺及異物,制造、安裝難度大;絕緣試驗樣機要包含蘇通GIL綜合管廊工程用到的各種單元,絕緣參數高,產品電容量大;密封試驗比特高壓GIS產品高一個數量級,首次采用氦氣檢漏方法,無經驗借鑒;15000次觸頭插拔試驗是首次開展的試驗項目,且要求樣機在不同的傾斜角度下開展試驗;溫升試驗樣機總長40多米,試驗要求高、條件苛刻;內部電弧試驗參數高,且要對試驗過程中的氣體壓力進行在線監控。

  扎實搞研究,攻堅鑄精品

  平高集團針對蘇通GIL綜合管廊工程做好了充足的準備工作。在工程規劃伊始,技術中心已提前籌劃并組建GIL研發團隊,圍繞特高壓GIL的核心技術難題,開展全方位的技術攻關,先后開展了電場仿真、機械力學仿真、溫度場仿真、GIL柔性設計仿真、金屬微粒運動特性仿真等大量的仿真分析及試驗驗證工作,為特高壓GIL產品的研制奠定了堅實的理論基礎。在與美國AZZ公司開展特高壓GIL聯合研制過程中,平高集團在GIL基礎研究及特高壓工程上積累的技術實力得到了充分的發揮,主導了三支柱絕緣子、盆式絕緣子等關鍵零部件的設計,擁有全部核心技術和自主知識產權,改變了以往技術引進的被動局面,提升了企業的國際影響力,為今后的國際合作提供了經驗借鑒。

  在夯實基礎研究的同時,特高壓GIL研發團隊針對蘇通工程提出的一個個高標準要求,有條不紊地推進產品研制工作。2017年10月31日,國網交流部組織的特高壓GIL絕緣子、殼體及密封設計審查會上,平高集團的絕緣子、外殼及密封技術方案得到了與會專家的一致肯定,第一個完成核心零部件的技術審查。平高集團的產品技術方案亦得到了同行業的高度認可,蘇通工程使用的絕緣子中3/4都由平高集團供貨,并采用該公司的殼體及密封方案,為蘇通工程整體項目推進及設備標準化工作提供了強有力的技術支撐。

  面對試驗周期緊、實施難度大等困難,平高集團特高壓GIL研發團隊迎難而上,充分發揮帶頭引領作用,積極參與特高壓GIL型式試驗方案和試驗計劃制訂,項目組成員放棄了節假日等休息時間,隨時協調解決試驗過程中發生的各種情況,確保了各個試驗項目均在所有GIL設備供應商中率先實施,并一次性通過全部型式試驗,為蘇通工程GIL設備研制的整體推進爭取了時間,積累了經驗。

  歷盡苦寒香自來,攻堅克難鑄精品,特高壓GIL的研制成功不僅鑄就了一個精品,更鍛煉出了一支朝氣蓬勃、善打硬仗的隊伍。這是一支有激情、有活力的研發團隊,有沉得住氣、踏踏實實搞研究的執著,有在假期仍奮戰在生產一線的激情,有挑燈夜戰加班加點工作的奉獻,更有GIL樣機裝配時,各部門聯合協作的團隊精神。這是對“敢為人先的開拓精神,勇于探索的創新精神、堅忍不拔的奮斗精神、務實嚴謹的科學精神”的最好詮釋。(攝影:李麗娜)

  GIL:氣體絕緣輸電線路(Gas-insulated Transmission Line,GIL或GITL)源于金屬封閉母線,是一種采用六氟化硫氣體或其混合氣體作絕緣介質、外殼與導體同軸布置的新型輸電線路,具有傳輸容量大、損耗小、電容小、占地少、可靠性高、適用惡劣環境等優點,廣泛用于水電站、核電站的高壓出線、城市變電站的進出線和地下管廊等,是在特殊工況下代替架空線和高壓電纜的首選方案。

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