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《国家电网报》:研发高端产品服务一流电网

发布日期:2018-03-30 18:15:25

  ——平高集团特高压GIL产品研发侧记 

  王志刚 

  2月27日,从国家高压电器质量监督检验中心传来喜讯,平高集团有限公司研制的1100千伏气体绝缘输电线路(GIL)顺利通过绝缘试验。至此,平高集团成为世界首家完成特高压GIL研制的厂家。该产品的成功研制,拓展了平高集团的特高压产品系列,为苏通GIL综合管廊工程的推进奠定了坚实的基础,并为“一带一路”建设、全球能源互联网发展中特高压跨海、跨江输电提供了新的解决方案,有力推动了平高集团的GIL产业化发展。

  技术参数高,开发难度大

  苏通GIL综合管廊工程是华东特高压交流环网合环运行的关键性工程。该工程采用在江底隧道内铺设GIL管线的方式穿越长江,GIL单相长度达5.8千米,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。国家电网公司交流建设部高度重视,多次组织专家对特高压GIL的各项指标、要求开展深入的评估论证,对GIL的各项参数、性能提出了极高的要求。

  特高压GIL标准单元长度18米,工频耐受电压达到1265千伏,是特高压开关设备工频耐压标准的1.15倍,耐电弧烧蚀时间0.3秒,年漏气率0.01%,是世界上标准单元长度最长、绝缘能力最高、耐受电弧能力最强、漏气率最低的GIL产品。

  苏通GIL综合管廊工程运行环境复杂多样,工程中可能遇到的各项问题都要在型式试验样机中验证考核,试验要求多、试验周期紧,且没有经验可以借鉴,给产品的研制及型式试验带来了挑战。18米标准单元内部的尺寸精度要求极高,且不允许有任何的尖角毛刺及异物,制造、安装难度大;绝缘试验样机要包含苏通GIL综合管廊工程用到的各种单元,绝缘参数高,产品电容量大;密封试验比特高压GIS产品高一个数量级,首次采用氦气检漏方法,无经验借鉴;15000次触头插拔试验是首次开展的试验项目,且要求样机在不同的倾斜角度下开展试验;温升试验样机总长40多米,试验要求高、条件苛刻;内部电弧试验参数高,且要对试验过程中的气体压力进行在线监控。

  扎实搞研究,攻坚铸精品

  平高集团针对苏通GIL综合管廊工程做好了充足的准备工作。在工程规划伊始,技术中心已提前筹划并组建GIL研发团队,围绕特高压GIL的核心技术难题,开展全方位的技术攻关,先后开展了电场仿真、机械力学仿真、温度场仿真、GIL柔性设计仿真、金属微粒运动特性仿真等大量的仿真分析及试验验证工作,为特高压GIL产品的研制奠定了坚实的理论基础。在与美国AZZ公司开展特高压GIL联合研制过程中,平高集团在GIL基础研究及特高压工程上积累的技术实力得到了充分的发挥,主导了三支柱绝缘子、盆式绝缘子等关键零部件的设计,拥有全部核心技术和自主知识产权,改变了以往技术引进的被动局面,提升了企业的国际影响力,为今后的国际合作提供了经验借鉴。

  在夯实基础研究的同时,特高压GIL研发团队针对苏通工程提出的一个个高标准要求,有条不紊地推进产品研制工作。2017年10月31日,国网交流部组织的特高压GIL绝缘子、壳体及密封设计审查会上,平高集团的绝缘子、外壳及密封技术方案得到了与会专家的一致肯定,第一个完成核心零部件的技术审查。平高集团的产品技术方案亦得到了同行业的高度认可,苏通工程使用的绝缘子中3/4都由平高集团供货,并采用该公司的壳体及密封方案,为苏通工程整体项目推进及设备标准化工作提供了强有力的技术支撑。

  面对试验周期紧、实施难度大等困难,平高集团特高压GIL研发团队迎难而上,充分发挥带头引领作用,积极参与特高压GIL型式试验方案和试验计划制订,项目组成员放弃了节假日等休息时间,随时协调解决试验过程中发生的各种情况,确保了各个试验项目均在所有GIL设备供应商中率先实施,并一次性通过全部型式试验,为苏通工程GIL设备研制的整体推进争取了时间,积累了经验。

  历尽苦寒香自来,攻坚克难铸精品,特高压GIL的研制成功不仅铸就了一个精品,更锻炼出了一支朝气蓬勃、善打硬仗的队伍。这是一支有激情、有活力的研发团队,有沉得住气、踏踏实实搞研究的执着,有在假期仍奋战在生产一线的激情,有挑灯夜战加班加点工作的奉献,更有GIL样机装配时,各部门联合协作的团队精神。这是对“敢为人先的开拓精神,勇于探索的创新精神、坚忍不拔的奋斗精神、务实严谨的科学精神”的最好诠释。(摄影:李丽娜)

  GIL:气体绝缘输电线路(Gas-insulated Transmission Line,GIL或GITL)源于金属封闭母线,是一种采用六氟化硫气体或其混合气体作绝缘介质、外壳与导体同轴布置的新型输电线路,具有传输容量大、损耗小、电容小、占地少、可靠性高、适用恶劣环境等优点,广泛用于水电站、核电站的高压出线、城市变电站的进出线和地下管廊等,是在特殊工况下代替架空线和高压电缆的首选方案。