【按】六十年来,中国西电集团坚持服务国家战略,积极承担央企责任,不忘初心、牢记使命,以打造新中国输变电品牌、推动输变电产业进步为己任,始终站在行业发展最前沿,开展自主创新研发,逐步实现了从技术追赶到技术引领的巨大跨越,先后为我国全部电压等级的第一条输变电线路,为三峡工程、“西电东送”等国家重点工程提供了成套装备和技术,为我国电力建设做出了重要贡献。今天回顾集团公司为我国第一条500kV超高压交流输电工程提供成套装备。
几度探索 历尽艰辛
打下输变电制造业腾飞的基础
党的十一届三中全会召开以后,我国电力工业实现了跨越式发展,由于当时我国许多大容量电厂的出现,远距离输电的需求十分迫切,以元-锦-辽-海电网为开端,展开了我国第一批500kV超高压输变电工程建设的前期开端。1976年,500kV输变电技术列为国家重点科研项目,元(宝山)-锦(州)-辽(阳)-海(城)500kV输变电工程应运而生。
500kV锦-辽试验线段工程是我国第一批500kV超高压输变电工程建设的开端。这项工程是我国第一项完全国产化的500kV输变电工程。1979年中国西电集团承担了为这项工程提供大型成套装备的光荣任务。该线路于20世纪80年代初开始建设, 1985年全线以500kV电压运行。该工程建成后,连接了东北电力主网,对提高电网运行的稳定性、可靠性和经济性,提高电能质量,缓和供电紧张局面起到了重要作用。
锦-辽试验线段工程是我国第一次进行500kV超高压输变电工程设计,中国西电集团所属企业吸取了国内在220kV及330kV输变电工程的建设经验,参考了大量的国外文献资料,由科研、制造、设计、施工、运行及大专院校多方合作,进行了专题调查和大量科研工作,使设备制造设计和工程设计同时进行,各制造厂克服了许多困难,及时提供了工程设计所需要的资料和参数。
一、变压器、电抗器设备的制造
1979年,西电西变为中国第一条500kV锦州—辽阳输电线路试制成功国产DFPFS-250000/500单相三线圈双分裂降压变压器,并为辽阳降压站提供了BKDFP-40000/500单相并联电抗器。
当时,国内制造这种超高压大型电力变压器和电抗器都是第一次。厂里为此建成了变压器器身空调间、保温烘房,对绝缘车间的封闭、试验站进行了改进;设计组克服重重困难,将变压器的总重量控制在中国铁路运输极限以内,并满足了用户提出的各项技术要求。1980年,饱含全厂职工心血的大型电力变压器在高大的厂房矗立起来。这台大型电力变压器一次试验合格,全部型式试验和出厂试验数据均达到或超过设计要求,其中局部放电量小于1977年1月修正的IEC标准。
图1:西电西变研制的500千伏单相变压器
制造500kV超高压变压器和并联电抗器在防尘、净化、真空、干燥、浸油处理及材料的选择和加工处理方面,都有很严格的要求。西电西变把握住其中最关键的问题,即改善电场,提高绝缘耐电强度。为了净化环境,西电西变除了定绕线和主装配厂房外的主干道禁止汽车通行,每天规定固定洒水数次,同时还建立了防尘空调室,严格测量每日降尘量;为了浇注好铁心饼,西电西变专门组织公关小组,反复进行试验,终于掌握了完整工艺;为了防止焊渣带进邮箱,西电西变还专门设计了集尘吸法措施;为了提高真空度,西电西变专门安装了罗茨真空泵抽真空系统……
最终,西电西变成功BKDFP-40000/500型并联电抗器,并在锦-辽试验线段工程中的平稳运行,其可靠性上可达到国外同等水平。
图2:西电西变研制的国内首台500千伏单相并联电抗器
二、开关设备制造
试验基地建设:为满足国际电工委员会(IEC)对高压电器产品检测标准的要求,西高院在二期改造完成后,又进行了一系列的技术改造工作。1985年振荡回路改造完成,通过验收交付使用。达到的最高试验能力为500kV及以下电压等级设备和产品全部型式试验、研究性试验和800kV设备的部分相应试验。满足了国内第一条500kV输电线路国产成套开关设备结构设计、试制及检测的需要。
断路器的制造:锦-辽试验线段工程采用了西开电气生产的KW4-500型空气断路器。西开电气的550kV空气断路器不但吸收了330kV的生产和运行经验,还着重研究解决了高压绝缘结构、线性陶瓷并联电阻、特种开断性能和操作可靠性(如切小电容电流、切环流)等问题。它的特点是具有良好的限制操作过电压能力、开断性能好、绝缘水平高、机械稳定性好。它的主要技术是利用电弧电流本身产生的能量加快电弧的转移速度,同时采用耐弧性能高的铜钨合金和石墨取代黄铜喷口,从而大大提高了开断性能。同时,断路器的机械操作系统增加了两套分闸启动装置,提高了分闸操作的可靠性。KW4-500型空气断路器样机于1979年12月通过了全部型式试验和研究性试验。
图3:西开电气研制的500千伏空气断路器
三、避雷器、套管、绝缘子的制造
西电西瓷、西瓷所为该工程提供了4台电站型和8台线路型避雷器产品,该产品获得陕西省和西安市科技成果一等奖。
西电西瓷研制的工程用第一代国产500kV油纸电容式高压套管突破了国外的技术垄断,在我国兴建的第一条500kV输电线路中锦-辽试验线段中全部使用了中国西电集团研制成功的500kV/1200A油纸电容式变压器套管和500kV/600A油纸电容式电抗器套管,开创了我国自主设计独立制造550kV油纸电容式变压器套管的先河。500kV油纸电容式套管产品的研制立足自主创新攻克了设计、制造、绝缘试验等诸多技术难题,为行业今后发展积累了宝贵的经验。
1979年西电西瓷、西瓷所提供的500kV棒形支柱绝缘子通过工厂鉴定,配套用于500kV锦-辽线路工程段。
四、电容式电压互感器及并联电容器装置的制造
由西电西容生产的电容式电压互感器CVT于1983年3月在锦—辽线路上投入运行,到1988年,经过改进的国产TYD2-500型CVT已在整个元-锦-辽-海工程和晋京线路、葛洲坝工程上投入运行。
图4:国产第一批500kV电容式电压互感器
锦-辽500kV试验线段使用的输变电设备是我国首批完全国产化500kV产品,它们的研制成功为国产设备的发展积累了经验。这其中,中国西电集团勇担央企责任,积极克服各种困难,大胆创新,革新设备,终于在短时间内圆满完成了为工程提供大型成套设备的生产、试验任务,交上了一份令人满意的答卷,彰显了西电人勇于创新,开拓进取,百折不挠的精神,正是这种精神,鼓励和激励着一代代西电人继续书写中国输变电行业发展的壮丽篇章!
来源:《中国重大技术装备史话 中国输变电设备制造》(整理:苏宇红)
编辑:张青青 审核:林在强
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