08电气专业前沿

发布 2022-09-12 09:41:28 阅读 2176

特高压直流换流技术将成为我国变压器发展的关键技术。

我国幅员辽阔,一次能源分布和生产力发展很不均衡,其中煤炭资源、风力资源和水力资源大多分布在西部和北部地区,而经济重心却主要位于东南沿海地区,重要能源基地与负荷中心的距离一般都在800到3000公里,只有建设特高压电网,才能适应大容量、低损耗的电力输送需求,促进煤电就地转化和水电大规模开发,实现跨地区、跨流域的水电与火电互济,将清洁的电能从西部和北部大规模输送到中、东部地区,满足我国经济快速发展对电力的需求。2023年前,我国电网发展的主体是建设智能电网。而智能电网的网架基础是特高压。

因此,从2023年到2023年,我国将优先发展特高压电网的建设。

为了向可靠、安全、经济、高效、环境友好的智能电网发展,特高压直流输电技术将是未来发展的关键技术。特高压直流输电具有损耗低、对环境污染小、占地面积小、不受电压和频率限制,以及安全可靠等优势,同时,输电电压高、输送容量大、线路走廊窄,适合大功率、远距离输电场合,可以减少或避免大量过网潮流,按照送受两端运行方式变化而改变潮流,能方便地控制潮流方向和大小,并可以实现异步联网,相比于特高压交流输电技术,特高压直流技术在大区域、异步联网更具优势。因此,特高压直流输电技术将是未来电力发展的需要,也是实现我国能源资源优化配置的有效途径。

特高压直流输电技术起源于20世纪80年代。从2023年开始,瑞典chalmers大学开始进行了750kv的导线研究。之后前苏联、日本、巴西等国家都先后开展了特高压直流输电的研究工作,20世纪80年代,曾一度形成了特高压输电技术的研究热潮。

但前苏联和日本以失败告终,巴西±600,800km的伊泰普直流输电工程运行成功。在我国,2023年初,国家电网公司启动了特高压输电工程关键技术研究和可行性研究,成立了由abb,西门子西安高压电器研究所和北京网联直流工程技术****组成的特高压直流工作组,并在国家电网公司特高压办公室的领导下开展工作,其主要任务是研究并确定特高压直流输电系统的研究和设计的技术标准。并经过近2年的艰苦努力和富有成效的工作,基本掌握了特高压直流输电技术的特点。

换流变压器是特高压直流输电的关键设备。特高压直流换流变压器的设计、制造和试验技术代表了当今世界输变电技术的最高水平,研制难度极大。换流变压器的作用是向换流器供给交流功率或从换流器接受交流功率,并且将网侧交流电压变换成阀侧所需要的电压,运行方式复杂,设备布置难度大。

而要研制特高压直流换流变压器技术更是难上加难,该技术接近现有设计和制造技术的极限。2023年前,特高压直流换流变压器技术一直被瑞典、德国、日本等为数不多的国外几家大公司垄断。

2023年前,国际上±500kv直流换流变压器设计制造技术和运行经验已成熟,前苏联生产过±750kv换流变压器样机,但未投入运行。2023年10月,西门子和我国南方电网共同努力,为云南——广东±800kv特高压直流工程,研制了世界上首台通过型式试验的800kv直流高端换流变压器。2023年12月, abb为我国向家坝—上海特高压直流工程研制生产了800kv直流换流变压器,并通过全部型式试验项目的考核。

2023年5月8日,我国成功研制了首台±400千伏低端换流变压器,并通过全部型式试验,而且关键技术指标优越,标志着我国特高压直流关键设备的国产化研制取得新的重大进展。2023年8月,国内相继独立自主设计制造了首台±500kv直流换流变压器以及±800kv高端直流换流变压器产品,并一次通过试验,开创了我国直流产品研制技术的里程牌,标志着我国特高压输变电行业的又一次重大技术进步。

800kv直流输电工程是世界直流输电领域中电压等级最高的直流工程,它可以用很少的占地走廊完成很大电能的传播,其传输的能量大约是±500kv的二倍。该工程的核心设备即为±800kv换流变压器,它要承受很高的交流电压和直流电压的绝缘考核,同时还要承受高次谐波和直流偏磁对产品损耗、振动和噪声。

目前,特高压直流换流技术在世界变压器行业中已成为水平最高、复杂性最强的技术,仅为一些发达国家和国内包括特变电工,中国西电集团,天威保变等在内的极少数厂家所掌握,但随着外资企业被迫以交换技术的方式来争取在华市场的趋势,内资企业将进一步掌握特高压直流换流技术,从而推动了特高压电网的建设,为智能电网的建设打下良好的基础。

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