國(guó)網(wǎng)湖北研發(fā)世界最高電壓等級(jí)GIS絕緣試驗(yàn)平臺(tái) 推動(dòng)電力試驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展
“現(xiàn)在啟動(dòng)1200千伏GIS(高壓組合電器)整裝式絕緣試驗(yàn)平臺(tái),試驗(yàn)開始!”5月25日,在安徽省宣城市±1100千伏古泉換流站,湖北電力科學(xué)研究院狀態(tài)評(píng)價(jià)中心副主任陳雋一聲令下,只見一座外觀酷似“導(dǎo)彈發(fā)射車”的試驗(yàn)平臺(tái)緩緩伸展開來,強(qiáng)大的試驗(yàn)電壓施加到GIS設(shè)備上,現(xiàn)場(chǎng)順利實(shí)施交流耐壓和局放檢測(cè)工作,試驗(yàn)圓滿成功。
近年來,國(guó)家電網(wǎng)公司在特高壓輸電技術(shù)方面持續(xù)創(chuàng)新,±1100千伏直流輸電處于世界領(lǐng)先地位。國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司發(fā)揮在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì),自主研發(fā)的1200千伏GIS絕緣試驗(yàn)平臺(tái)將有力推動(dòng)電力試驗(yàn)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)復(fù)雜繁瑣
傳統(tǒng)方法亟待改變
±1100千伏昌吉—古泉特高壓直流工程線路全長(zhǎng)約3324千米,是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓輸電工程,其電壓等級(jí)從±800千伏上升至±1100千伏,輸送容量從640萬千瓦上升至1200萬千瓦,經(jīng)濟(jì)輸電距離提升至3000至5000千米,每年可向華東地區(qū)輸送電量660億千瓦時(shí)。湖北電科院同時(shí)承擔(dān)了雙端兩個(gè)換流站的電氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)特殊試驗(yàn)工作。
特高壓GIS現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)是保障GIS設(shè)備安裝和檢修后安全投運(yùn)的最后一道防線。我國(guó)交直流特高壓工程已進(jìn)入全面建設(shè)階段,特高壓GIS均為現(xiàn)場(chǎng)組裝和安裝,現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)可以考核主回路的絕緣性能,檢查設(shè)備制造、運(yùn)輸和安裝質(zhì)量,檢驗(yàn)設(shè)備是否存在由于發(fā)生沖撞、操作不當(dāng)或工藝控制不嚴(yán)導(dǎo)致的機(jī)械或絕緣缺陷。
陳雋介紹,在±1100千伏古泉換流站的GIS現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中,傳統(tǒng)試驗(yàn)方法已經(jīng)不能滿足實(shí)際工作需要。傳統(tǒng)的散裝式GIS試驗(yàn)裝置對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地要求高,電抗器和分壓器分別為獨(dú)立塔式結(jié)構(gòu),所需現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)地大,而特高壓GIS設(shè)備緊湊,可供開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的空間狹小,高壓帶電設(shè)備與非被試設(shè)備距離近,環(huán)境濕度稍高時(shí)就會(huì)發(fā)生空氣間隙放電,試驗(yàn)無法開展。設(shè)備運(yùn)輸難度也大,傳統(tǒng)的特高壓試驗(yàn)裝備有200多個(gè)零部件,共計(jì)20多噸,部分零件體積龐大,需要4輛9.6米的卡車運(yùn)輸。此外,現(xiàn)場(chǎng)組裝試驗(yàn)設(shè)備耗時(shí)長(zhǎng),這些試驗(yàn)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)需要使用多臺(tái)吊車拼裝,完成進(jìn)場(chǎng)搭建、實(shí)施試驗(yàn)、拆除退場(chǎng)三個(gè)流程,累計(jì)耗時(shí)72小時(shí)以上。冗長(zhǎng)的試驗(yàn)準(zhǔn)備工作已經(jīng)難以響應(yīng)試驗(yàn)時(shí)間緊張和負(fù)載容量大的特高壓GIS現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)的要求。因此,如何提升目前特高壓GIS現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的安全性和工作效率,成為特高壓現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域急需解決的問題。
自主創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)
時(shí)間成本節(jié)約80%
為了提高試驗(yàn)效率,湖北電科院應(yīng)用人工智能技術(shù),自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)首套1200千伏GIS整裝式絕緣試驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)將高壓電抗器、高壓分壓器、充氣均壓環(huán)這些關(guān)鍵試驗(yàn)裝備整合在一起,采用導(dǎo)彈發(fā)射車機(jī)動(dòng)發(fā)射的工作原理,通過液壓底盤和液壓舉升翻轉(zhuǎn)裝置,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)高效快速展開,實(shí)現(xiàn)了裝置的整裝化和機(jī)動(dòng)化。和傳統(tǒng)試驗(yàn)裝置相比,節(jié)約80%的試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間,并大大降低了現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。
“GIS整裝式絕緣試驗(yàn)平臺(tái)”比傳統(tǒng)裝備效率高。該試驗(yàn)平臺(tái)機(jī)動(dòng)性好,在一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了電抗器和分壓器的整裝一體化,實(shí)現(xiàn)了成套裝置的自立舉升,能夠快速響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)需求。尤其,均壓環(huán)是降低裝置電暈損耗的關(guān)鍵部件,通常是鋁合金材料制成,體積大、運(yùn)輸困難。湖北電科院在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用新型材料制成了充氣式均壓環(huán),1個(gè)充氣式均壓環(huán)可以代替原來的4個(gè)鋁合金均壓環(huán),通過系列集成和研發(fā)創(chuàng)新,推動(dòng)了特高壓試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展。
“時(shí)間就是效益,在今后的應(yīng)急搶修時(shí),這個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)每次出動(dòng)避免的經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)上億元!”湖北電科院現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)負(fù)責(zé)人吳傳奇介紹,昌吉—古泉工程投運(yùn)后,每天輸送的電能近2億千瓦時(shí),如果換流站需要緊急處缺,更換設(shè)備后都要重新絕緣試驗(yàn)才能夠投運(yùn),傳統(tǒng)的試驗(yàn)裝備進(jìn)場(chǎng)搭建、實(shí)施試驗(yàn)、拆除退場(chǎng)需要耗時(shí)72小時(shí)以上,F(xiàn)在有了這個(gè)試驗(yàn)平臺(tái),8小時(shí)內(nèi)就能夠完成所有試驗(yàn)任務(wù)。
據(jù)悉,該試驗(yàn)平臺(tái)將申報(bào)十余項(xiàng)國(guó)家專利,在古泉換流站成功應(yīng)用后,引起了業(yè)內(nèi)極大關(guān)注,將極大地提升我國(guó)特高壓電網(wǎng)試驗(yàn)效率和安全保障能力。
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