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思源電氣500kV直流斷路器在張北柔直電網投運一百天
發布日期:2020-10-14
   2020629日,隨著國家電網公司董事長宣布張北柔直電網試驗示范工程完工投產,思源電氣歷時三年研制的500kV機械式直流斷路器正式投入運行。這是世界首臺500kV電壓等級工程化應用的機械式直流斷路器,它的研制成功是思源電氣在直流輸電領域持續創新的又一重要里程碑。
      
  500kV機械式直流斷路器是構建張北柔直電網的重要主設備之一,具備3ms內開斷25kA直流故障電流能力和重合閘功能,具有運行損耗低、開斷速度快、控制簡單可靠、經濟性好的特點。是目前世界上工程應用的電壓等級最高、開斷電流最大的機械式直流斷路器。
      500kV機械式直流斷路器由主支路、轉移支路、耗能支路構成。以“人工過零”開斷原理為基礎,首次創造性的將IGCT器件應用于高電壓工程,解決了傳統直流斷路器直流開斷后故障清除時間長的問題。采用了SF6絕緣的供電隔離變壓器解決方案,實現了直流高電位送能,滿足產品直流絕緣、無油化、阻燃的要求。首創的儲能電容放電后快速充電技術,解決了機械式直流斷路器重合于永久故障后再次開斷的難題。自主研制的控制保護系統,保護32冗余,控制主備雙套冗余,數據和邏輯由FPGA并行處理, 實現對近千個對象的高速保護和控制。
 
       

思源電氣2017年開始針對張北柔直電網直流斷路器關鍵需求啟動技術預研和產品開發。在產品研制過程中得到了國網公司各級領導專家的全程指導和監督,從系統方案到關鍵組部件的設計和制造,從型式試驗到出廠測試到現場調試,國網公司組織了數十次會議討論或評審,從宏觀需求和設計細節到異常分析,全過程多層次的評審指導。感謝國網公司對思源電氣的信任,對重大技術裝備國產化的支持,沒有這種信任、支持和悉心指導,就沒有思源電氣在直流輸電裝備上的持續進步。

                 

華中科技大學對高壓直流斷路器的研究始于2014年,由潘垣院士和何俊佳教授領銜的高壓開關團隊提出了高壓直流斷路器創新拓撲方案,并在斥力機構優化設計、系統仿真等方面為項目提供了堅實的理論基礎和堅強的技術保障。張北柔直工程500kV機械式直流斷路器是思源-華科校企合作的又一碩果,感謝華科高壓開關團隊。

直流斷路器是一種系統集成產品,涉及了開關、控制保護、變壓器、互感器、電力電子、機械、結構、絕緣、電磁場、光纖通信等各個專業。在500kV直流斷路器研制過程中,思源電氣發揮了專業齊全的優勢,集合了全集團各個專業的力量,組成了跨產品線的聯合攻關項目團隊。按IPD集成產品開發流程,整機需求逐級分解,異步開發推進大容量直流電流開斷原理研究、關鍵組部件或子系統設計。歷時三年,投入百余人,犧牲節假日,廢寢忘食地工作,方得正果。感謝項目團隊全體成員的努力,感謝各產品線的全力支持,項目成功離不開大家的無私奉獻。

   

20198月中旬,第1臺斷路器配合現場閥廳施工進度開始分批發運張北工程豐寧換流站現場,啟動負極閥廳斷路器裝配。930日,思源電氣為張北柔直電網工程研制的第2500kV機械式高壓直流斷路器完成出廠試驗正式啟動發運工程現場。11月初兩臺斷路器全部安裝完成,啟動現場調試驗收工作,12月底斷路器本體完成驗收,啟動系統聯調。2020年是更加不平凡的一年,對國家對我們每一個參建單位和人員,新冠疫情遲滯了我們前進的腳步,但不能磨滅我們追求勝利的決心。我們一邊“戰疫”一邊配合系統聯調,終于在617日完成了預定的調試計劃,618日正式啟動張北柔直電網168小時試運行。2020629日張北柔直工程順利完工投產,在祝賀國家電網公司的同時,我們作為參建單位也倍感自豪。

柔性直流輸電技術相對傳統輸電方式具有突出的優勢,是大容量遠距離可靠輸電、異步電網互聯、海風等新能源并網送出、構建直流電網等的優選技術路線。通過參與張北柔直工程建設,思源電氣進一步積累了柔直輸電設備的技術和工程經驗,鍛煉了隊伍,檢閱了系統集成和技術創新能力。我們將在柔直輸電技術發展的道路上繼續砥礪前行,不斷創新,為柔直輸電的成熟和推廣貢獻思源電氣的力量。

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