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国产化气体绝缘穿墙套管产业化关键技术及应用

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成果主要完成人

孙龙勇,李付永,叶方军,姚灿江,刘英英,朱晔,付亚旭,柴影辉,李宇鹏,钟荣松

项目概况

特高压直流穿墙套管作为换流站直流场和阀厅的重要电气连接设备,在整个直流输电工程中处于“咽喉”位置,一旦出现故障,特高压输电线路容量将损失一半。 其核心技术仅被国外少数公司掌握,处于垄断地位。为提升特高压直流套管质量及运行可靠性,亟需对特高压套管核心技术进行攻关,打破国外垄断,解决特高压直流输电工程“卡脖子"问题。 项目存在以下技术难点: 1)尚无气体绝缘直流穿墙套管电场设计方法和判据,交流套管设计方法和判据相对比较成熟,但直流套管尚无明确的设计方法和判据。2)尚无超长套管结构的形变问题的解决经验,直流穿墙套管为超长悬臂梁结构,最长达到31米,空心复合绝缘子和导电杆形变较大,会破坏套管的同轴圆柱电场结构,使得套管电场发生畸变,电场强度急剧增大,容易导致套管对地击穿问题发生。3)尚无超大设备装配、吊装、包装、运输及现场安装解决经验,缺少各环节产品品控技术要求,致力于套管产业零缺陷。 项目创造性研发了±1100kV及以下气体绝缘直流穿墙套管及其可靠运输、安装的工艺装备,建立了气体绝缘直流穿墙套管设计方法与判据;建立了一种穿墙套管可靠性研发试验评估方法,实现了穿墙套管长期载流可靠性评估,并在特高压直流工程示范应用;编制批量气体绝缘穿墙套管稳定性制造技术标准,实现国产化气体穿墙套管的批量稳定性制造。 项目成果授权专利8项,发布企业标准1项,发表论文4篇,实现了电力核心设备完全自主研发、制造,打破国外技术垄断,推动公司成为国内唯一一家具备±1100kV及以下电压等级气体绝缘穿墙套管制造能力的高压开关企业。截至目前,系列化气体绝缘直流穿墙套管先后中标陕北-武汉、白鹤滩-江苏等17个特高压直流工程,共计200余台,累计合同金额约5.4亿元,目前已安全、稳定运行130余台。项目成果对深化落实国家对央企“科技创新、产业控制、安全支撑”战略,加快提升我国企业国际竞争力和塑造品牌形象起到示范作用,推动中国电气装备向高端制造业跨越式创新发展。