科技成果

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成果名称: 特高压直流接入特高压交流电网切滤波器组用断路器试验技术开发

成果登记号: 9612017Y0225

第一完成单位: 西安高压电器研究院有限责任公司

联 系 人: 张青

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 电力、热力、燃气及水生产和供应业

成果简介:

    近年来我国电力行业发展迅速,超高压交直流输电线路相继投入商业运行,核动力发电比例大幅提高,新能源行业异军突起,智能电网建设步入快车道,电力装备制造业随之快速发展。电力供应在国民经济发展中的重要性越来越突出。

    为解决我国能源与负荷中心逆向分布的难题,远距离大容量低损耗的特高压直流输电技术被广泛应用。随着我国特高压交直流电网的发展,特高压直流电网接入特高压交流电网成为未来特高压电网的发展趋势。特高压直流直接接入特高压交流电网具有显著优势,可以充分利用特高压交流电网的坚强网架作为受电、分电平台,充分发挥特高压电网的疏散和事故支援能力,在更大范围内消纳特高压直流电力,提高电网运行的灵活性和安全性,是电网发展的必然趋势。目前我国已掌握特高压直流接入500 kV 交流电网的技术,但是对于750 kV 及以上电压等级,特高压直流接入问题亟待解决。国家电网工程的多个特高压直流输电工程,如锡盟-泰州±800kV、宁东-浙江±800千伏、上海庙-山东±800kV等,对于特高压直流接入特高压交流电网工程设备提出了新的要求,其中变压器、断路器等五类设备成为制约接入工程发展的关键。如专用的滤波器小组断路器,其容性电流开合试验电压峰值要求达到2900kV,国内外既没有这样的设备也没有这样的试验能力,这对设备制造及试验能力提出了更高的要求。

    本项目属高压电器科学技术领域,项目组通过自主技术创新,分析1100kV滤波器小组断路器的试验要求,结合断路器实际情况和现有标准,提出试验方案;分析滤波器小组断路器对容性电流开合试验的要求;分析试验方案的设备需求,对试验回路中需要购置、改造或升级设备提出技术条件;搭建试验回路并调试运行。在国际上首先完成了特高压滤波器小组断路器峰值2900kV的容性电流开断试验。

    该项目于2013年1月立项,2015年12月完成,并通过了西电集团组织的鉴定验收。

    项目主要研究工作如下:

(1)分析了滤波器小组断路器的工况,根据国家电网公司在招标文件中要求的1100kV滤波器小组断路器的参数要求,并考虑到其对断路器的特殊结构要求,结合现行标准及国家电网公司技术规范编制了试验方案,包括温升机寿、绝缘、容量开断以及滤波器小组特殊试验(FC)。

(2)分析研究了滤波器小组断路器在实际运行中重复发生的事故,并对南方电网公司超高压公司给出的事故原因进行了模拟计算。从对模拟结果归纳和分析来看,目前并不能根据事故原因分析而简单的认定现有标准考核不全面,需要对多断口滤波器小组断路器在静态,以及在开合容性电流试验的动态情况下,分别研究其各断口电压分布受其分布参数的影响,对结果进行分析才能得出结论。

(3)项目组综合分析及比较了目前容性电流开合试验的方法,结合实验室现有设备情况,确定了具体试验方案,并针对确定的试验方案,通过计算机建模,对其暂态过程进行了分析。项目组分析了试验方案的设备需求,对实验室现有试验回路的设备进行了升级改造,并完成了回路的调试。

    1100kV断路器的容性电流开合试验有特殊要求,其主要参数:

1) 容性电流开合试验电流:400A

2) 容性电流开合试验电压:整极TRV峰值为2900kV

    应用推广情况:

    完成了西开有限和平高电气两个厂家1100kV滤波器小组断路器的主要试验,剩余试验正在进行中。

    取得成果:技术研究报告1份,论文1篇。

    历年获奖情况:2016年获西安高压电器研究院有限责任公司科技进步奖二等奖、2017年获中国西电集团科技进步奖二等奖。