記者 | 界面工業(yè)

中國高端電力裝備研發(fā)有了新突破。

中國南方電網(wǎng)公司（下稱南方電網(wǎng)）發(fā)布消息稱，11月27日，在南方電網(wǎng)西電東送重點工程——溪洛渡右岸電站送電廣東±500千伏同塔雙回直流輸電工程的受端從西換流站，中國自主研發(fā)的首臺采用國產(chǎn)有載分接開關(guān)的換流變壓器成功投運。

這標(biāo)志著中國在高端電力裝備研發(fā)方面取得重大成果，換流變壓器有載分接開關(guān)“卡脖子”難題得到化解。

中國東西部跨度上千公里，西電東送大都采用長距離、大容量、高電壓的直流工程進行輸電，工程送端和受端站點均要用到重達300多噸的換流變壓器這種樞紐設(shè)備。換流變壓器有一個關(guān)鍵的部件就是有載分接開關(guān)，它是直流輸電系統(tǒng)調(diào)壓穩(wěn)壓的核心部件，也是一個非常精密的機電設(shè)備。

據(jù)南方電網(wǎng)超高壓公司生技部副總經(jīng)理馮鶇介紹，換流變壓器有載分接開關(guān)好比汽車的自動“變速箱”，電壓調(diào)高調(diào)低，負(fù)荷調(diào)多調(diào)少，電流調(diào)大調(diào)小，都要通過它的檔位來調(diào)節(jié)。

國產(chǎn)換流變壓器有載分接開關(guān)大的成功研制，將大幅減少工程建設(shè)投入。

南方電網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)顯示，僅從設(shè)備成本方面估算，新建一條特高壓直流輸電工程可以節(jié)省費用近4000萬元，對提升西電東送主網(wǎng)架設(shè)備自主可控水平，帶動中國高端電工裝備產(chǎn)業(yè)鏈升級，以及保障中國能源電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義。

換流變壓器有載分接開關(guān)有1000多個零部件，切換次數(shù)非常頻繁，一年高達6000余次，一次切換包括9個過程，每次動作涉及到400多個零部件的精密配合，且每個過程的時序配合為毫秒級，動作過程中涉及到電、熱、力多場耦合作用，這種時序配合的精度可比擬機械手表。

由于可靠性要求極高，制造難度極大，這項技術(shù)一直掌握在外國少數(shù)廠家手里。設(shè)備維修也受限于外國廠家，一旦發(fā)生故障，只能更換同型號的進口產(chǎn)品，訂貨周期需要三至四個月。

南方電網(wǎng)超高壓公司廣州局副總經(jīng)理汪洋表示，近些年來，進口的換流變壓器有載分接開關(guān)在運行中暴露出了機械開裂、絕緣劣化等重大問題，嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全運行。

為了攻克上述“卡脖子”難題，南方電網(wǎng)超高壓公司組建了“產(chǎn)學(xué)研用”攻關(guān)團隊，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同開展“大容量換流變壓器用6000 kVA有載分接開關(guān)”關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化攻關(guān)。

攻關(guān)團隊重點開展核心器件研發(fā)，其中難度極大的是研發(fā)真空滅弧室。真空滅弧室，又叫真空開關(guān)管，是中高電壓電力開關(guān)的核心部件，其主要作用是通過管內(nèi)真空優(yōu)優(yōu)良的絕緣性使中高電壓電路切斷電源后，能迅速熄弧并抑制電流，避免發(fā)生事故。

經(jīng)過兩年時間，攻關(guān)團隊突破了設(shè)計、制造、試驗和可靠應(yīng)用一系列關(guān)鍵技術(shù)研制出了中國首臺額定容量6000kVA、最大電壓6000V、最大額定電流1300A的大容量換流變有載分接開關(guān)，實現(xiàn)了“原材料-組部件-整機”全鏈條的國產(chǎn)制造。

南方電網(wǎng)超高壓公司創(chuàng)新部副總經(jīng)理陳歡稱，與同類進口的產(chǎn)品相比，國產(chǎn)的換流變壓器有載分接開關(guān)結(jié)構(gòu)更合理、選材更優(yōu)良、指標(biāo)更優(yōu)異，在現(xiàn)行IEC和國家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提高了兩項試驗考核指標(biāo)，新增了一項性能驗證和三項性能摸底試驗。經(jīng)行業(yè)權(quán)威機構(gòu)鑒定取得國際領(lǐng)先評價，打破了西方企業(yè)的技術(shù)壟斷，不僅實現(xiàn)了國產(chǎn)化，并且達到了性能更優(yōu)。