近年來,中國西電堅持“市場導(dǎo)向、自主創(chuàng)新、重點突破、引領(lǐng)行業(yè)”的科技發(fā)展戰(zhàn)略,以科技創(chuàng)新為先導(dǎo),不斷加快自主創(chuàng)新步伐,突破企業(yè)發(fā)展所必需的關(guān)鍵技術(shù),搶占市場競爭制高點,尤其在特高壓輸配電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)上走在了世界的前列。
中國西電旗下西高院為國家級試驗檢測中心。多年來,西高院一直承擔(dān)著我國交、直流輸變電高壓電氣設(shè)備的試驗檢測任務(wù),代表著我國交、直流輸變電裝備技術(shù)的能力和水平,并為我國首條特高壓交流試驗示范工程做出了貢獻。
在“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”項目中,西高院承擔(dān)了特高壓開關(guān)試驗方法的研究任務(wù)和特高壓關(guān)鍵設(shè)備型式試驗的實施任務(wù)。為了配合工程建設(shè),西高院投入巨大的人力物力,通過更新設(shè)備、技術(shù)改造以及試驗技術(shù)研究、開發(fā)等工作,完善了試驗條件,建成了世界上唯一完整的特高壓成套設(shè)備試驗、檢測平臺,為特高壓交流試驗示范工程各電壓等級的設(shè)備研發(fā)和設(shè)計優(yōu)化奠定了實證基礎(chǔ),形成了獨特的競爭優(yōu)勢,為打造世界一流實驗室奠定了堅實的基礎(chǔ)。
以示范工程項目為契機
大幅提升綜合試驗檢測能力
在承擔(dān)特高壓項目實施任務(wù)之前,西高院實驗室僅能進行800kV、63kA高壓開關(guān)設(shè)備的大容量試驗,±500kV、3600A直流換流閥運行試驗,交流800kV(部分1100kV)級以下電器設(shè)備的絕緣試驗,以及具備±500kV直流設(shè)備的絕緣試驗要求。為積極配合國家特高壓網(wǎng)架的規(guī)劃發(fā)展及特高壓輸變電設(shè)備的研發(fā)和檢測,西高院先后投入14860萬元分別對交流大容量試驗系統(tǒng)、特高壓大廳、直流換流閥運行系統(tǒng)及特殊環(huán)境實驗室等試驗系統(tǒng)進行了技術(shù)改造。
改造完成后,西高院綜合試驗檢測能力得到大幅提升。其中,大容量實驗室可滿足1100kV、63kA斷路器的大容量開斷型式試驗;高電壓檢測室可滿足交流1100kV、直流±1000kV輸變電設(shè)備的絕緣型式試驗;直流換流閥運行系統(tǒng)可滿足±1100kV、7200A直流換流閥運行特性試驗;特殊環(huán)境實驗室可滿足交直流500kV設(shè)備的研究性試驗要求。改造后的西高院實驗室具備世界上等效程度最高的特高壓開關(guān)型式試驗?zāi)芰Γ诮^緣試驗方面,在國際上首次開發(fā)并實施了特高壓開關(guān)設(shè)備端口絕緣的聯(lián)合電壓試驗,特高壓GIS隔離開關(guān)開合母線充電電流和感性小電流試驗。工程對于帶動實驗室改造和試驗技術(shù)開發(fā)發(fā)揮了積極促進作用。
堅持自主創(chuàng)新源動力
打造世界一流實驗室
在特高壓交流設(shè)備的試驗工作中,西高院始終堅持自主創(chuàng)新的技術(shù)路線,通過仿真技術(shù),設(shè)計各種等價試驗回路,完成了特高壓試驗試驗所需多種關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā),以及設(shè)備容量試驗、絕緣試驗要求的試驗條件。
100%的國產(chǎn)化率 西高院在本次特高壓設(shè)備試驗中所采用的所有特殊技術(shù)均由實驗室自主開發(fā),具有100%的自主知識產(chǎn)權(quán);在本次特高壓設(shè)備試驗中,西高院實驗室全面完成了工程要求的所有試驗項目,國產(chǎn)化率為100%。
開發(fā)并掌握多項關(guān)鍵技術(shù) 西高院在特高壓設(shè)備試驗中對幾個技術(shù)難度大的試驗項目進行自主研發(fā),并掌握了一些關(guān)鍵技術(shù),積累了豐富的經(jīng)驗和試驗技術(shù),對IEC和GB標準的制修訂工作提供了堅實的技術(shù)依據(jù)。項目實施過程中,西高院先后進行了帶有分閘電阻1100kV斷路器短路開斷TRV分析和帶分閘電阻斷路器失步故障時TRV分析。為了實現(xiàn)超特高壓開關(guān)的整極試驗,西高院試驗技術(shù)人員在國際上首次實現(xiàn)了對罐式開關(guān)外殼施加負電壓、導(dǎo)電母線施加正電壓的三回路試驗方法,正確地考核了罐式斷路器斷口之間、帶電導(dǎo)體和殼體之間的實際工況,并在國際上首次完成特高壓大容量開關(guān)的全部型式試驗。項目還相繼開發(fā)了適用于反相試驗的特高壓雙邊加壓試驗回路、特高壓整極試驗用同步控制裝置。其中,特高壓雙邊加壓試驗回路目前只有西高院和荷蘭KEMA試驗站掌握該試驗方法。不僅如此,通過該項目,西高院實驗室還掌握了特高壓開關(guān)設(shè)備斷口絕緣的聯(lián)合電壓試驗技術(shù)、局部放電試驗技術(shù)、大回路和大電容負載的標準雷電沖擊試驗技術(shù)、GIS隔離開關(guān)開合母線充電電流和感性小電流試驗技術(shù)以及變壓器套管的熱穩(wěn)定性能試驗技術(shù)等關(guān)鍵試驗技術(shù)。
試驗技術(shù)水平實現(xiàn)“中國引領(lǐng)” 通過走自主創(chuàng)新之路,西高院不僅建立了滿足特高壓設(shè)備技術(shù)規(guī)范和IEC、GB、DL標準要求的型式試驗條件,而且在國際上首次完成了多種特高壓設(shè)備的型式試驗,率先占據(jù)了特高壓試驗技術(shù)的國際領(lǐng)先地位,實現(xiàn)了該領(lǐng)域的“中國引領(lǐng)”。西高院實驗室合成試驗?zāi)芰訃H第一;在國際上首次成功完成了1100kV GIS全套型式試驗,試驗參數(shù)達到國際最高水平;國際首次采用雙邊加壓的切長線方法對特高壓斷路器實施開合試驗;國際首次采用三回路電流引入法成功實施了特高壓斷路器的T100s開斷試驗;國際首次成功完成國際最高參數(shù)的特高壓斷路器的整極開斷試驗……等等試驗?zāi)芰Φ木邆?,實現(xiàn)了我國在輸變電設(shè)備的高電壓、強電流試驗?zāi)芰Ψ矫娴膰H領(lǐng)先地位。
建成國際領(lǐng)先的試驗研究平臺 發(fā)展特高壓輸電技術(shù)需要具備一流的高電壓、強電流等試驗研究條件,長期以來國外發(fā)達國家的著名試驗場站占據(jù)這一領(lǐng)域的國際壟斷地位,但仍不能完全滿足特高壓輸電技術(shù)研究和設(shè)備研制的試驗要求,為此,西高院堅持自主研究,成功建立了功能完備的特高壓試驗研究平臺。西高院建成特高壓交流試驗基地,綜合試驗研究能力達到國際領(lǐng)先水平。不僅擁有可以模擬高海波(7500m以下)、重污穢、重覆冰等復(fù)雜條件的外絕緣環(huán)境氣候室,還建成了可以模擬標準雷電和長波頭操作沖擊的4800kV大容量沖擊電壓發(fā)生裝置。借助仿真研究,西高院順利完成特高壓示范工程的關(guān)鍵性設(shè)備——1100kV/63kA 120毫秒斷路器型式試驗,并在國際上首次提出了電流補償與雙電壓源的整極試驗方法,各項試驗參數(shù)達到國際最高水平,有力提升了我國在特高壓、強電流試驗技術(shù)能力和水平。
依托特高壓交流試驗示范工程,西高院不僅自主開發(fā)并掌握了特高壓試驗的關(guān)鍵技術(shù),培養(yǎng)了一大批具有創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)的技術(shù)人員,實驗室管理制度也更加科學(xué)和完善,實驗室試驗技術(shù)水平和能力得到了大幅提高,實驗室在國內(nèi)和國際影響力也進一步凸顯和增強。