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專(zhuān)訪(fǎng)|沈大中:真空有載分接開(kāi)關(guān)國內覆蓋過(guò)半

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  12月17日,MR公司在江蘇蘇州召開(kāi)了有載分接開(kāi)關(guān)HVDC項目應用研討會(huì )。MR中國業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)資深經(jīng)理沈大中博士作為研討會(huì )的主旨發(fā)言人之一參會(huì ),并在研討會(huì )最后一個(gè)環(huán)節發(fā)布其新書(shū)《換流變壓器用有載分接開(kāi)關(guān)》。會(huì )后,中國電力報、中電新聞網(wǎng)記者有幸采訪(fǎng)到了沈大中博士。

  記者:有載分接開(kāi)關(guān)在高壓直流輸電換流變中的作用是什么?

  沈大中:高壓直流換流變壓器中的有載分接開(kāi)關(guān)與普通電力變壓器中有載分接開(kāi)關(guān)的作用一樣,都是用于調整由于負荷波動(dòng)引起的電壓變化。但有載分接開(kāi)關(guān)在換流變壓器中還有另外兩個(gè)重要作用,一方面配合換流閥進(jìn)行直流電壓和功率的控制,另一方面實(shí)現降壓運行,后者是保障長(cháng)距離高壓直流輸電線(xiàn)路可靠性的重要功能。因此它是換流變壓器和高壓直流輸電系統中的重要部件。

  記者:目前,有載分接開(kāi)關(guān)在高壓直流輸電換流變的應用情況如何?請列舉MR有載分接開(kāi)關(guān)在高壓輸電中應用的案例。

  沈大中:目前,有載分接開(kāi)關(guān)在所有的高壓直流換流變里都有應用,已經(jīng)成為標配。從三峽工程開(kāi)始,MR公司參與了中國大部分的直流項目的建設,其中包括全世界首次采用有載分接開(kāi)關(guān)的±800千伏云廣工程、向上工程、靈紹工程、酒湖工程。還有首次連接1000千伏的上海廟—山東的特高壓工程,錫盟—泰州工程現在還沒(méi)有動(dòng)工,但是已經(jīng)確定了有載分接開(kāi)關(guān)的設計。還有全世界首次采用的±1100千伏昌吉—古泉工程。

  記者:高壓直流輸電中換流變用有載分接開(kāi)關(guān)與傳統電力變壓器用有載分接開(kāi)關(guān)有怎樣的不同?隨著(zhù)直流輸電電壓等級越來(lái)越高、容量越來(lái)越大,對有載分接開(kāi)關(guān)提出哪些新的要求?

  沈大中:換流變壓器具有容量大、電壓高、運輸難、技術(shù)參數特殊等特點(diǎn),技術(shù)參數特殊表現在調壓范圍大、短路阻抗高,交直流混合絕緣等。體現在有載分接開(kāi)關(guān)上就是調壓頻繁、級電壓高、級容量高,特別是開(kāi)關(guān)切換的電流不是純正弦波,而是帶有高頻諧波的方波。有載分接開(kāi)關(guān)必須具有長(cháng)期可靠切換這種波形電流的能力。

  中國已投運的和在建的一些特高壓直流輸電工程無(wú)論電壓,容量還是線(xiàn)路長(cháng)度都是世界紀錄,代表著(zhù)這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展水平。中國高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展也對有載分接開(kāi)關(guān)提出了挑戰。MR始終伴隨著(zhù)這些發(fā)展,不讓有載分接開(kāi)關(guān)成為高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

  高壓直流輸電屬于高端應用,對安全性、可靠性提出了很高要求,這對于有載分接開(kāi)關(guān)的技術(shù)發(fā)展也起到了推動(dòng)的作用。隨著(zhù)電壓的提升和油色譜測量精度的提高,對變壓器油箱內產(chǎn)生的氣體非常敏感。有載分接開(kāi)關(guān)底部選擇器中的極性轉換開(kāi)關(guān)的正常操作會(huì )產(chǎn)生微量氣體,在常規應用中基本測不到,而在換流變壓器中由于頻繁操作,會(huì )干擾油色譜分析。為此MR公司發(fā)明了快速開(kāi)關(guān),有效地抑制了氣體。在中國幾個(gè)項目多年實(shí)際運行對比,效果明顯,得到用戶(hù)稱(chēng)贊。

  目前是中國高壓直流輸電建設的又一個(gè)高峰,有很多技術(shù)難題需要攻克,大量的人才需要培養,這需要理論體系和技術(shù)資料,在這個(gè)時(shí)候朱英浩院士和我共同編著(zhù)了《換流變用有載分接開(kāi)關(guān)》一書(shū),是我們?yōu)橹袊邏褐绷鬏旊娊ㄔO作一點(diǎn)貢獻。

  記者:在電力變壓器領(lǐng)域,真空有載分接開(kāi)關(guān)與傳統的油浸式開(kāi)關(guān)相比,前者的優(yōu)勢是什么?未來(lái),真空有載分接開(kāi)關(guān)的發(fā)展方向是怎樣的?

  沈大中:真空有載分接開(kāi)關(guān)是順應市場(chǎng)的需求,即降低維護成本而開(kāi)發(fā)的,所以得到市場(chǎng)的認可,已經(jīng)成為目前市場(chǎng)的主導開(kāi)關(guān)型式。在三年前真空開(kāi)關(guān)的產(chǎn)量就已經(jīng)超過(guò)傳統的油浸式開(kāi)關(guān)??蛻?hù)已經(jīng)體驗到真空有載分接開(kāi)關(guān)免維護、高環(huán)保、高可用率的優(yōu)勢。對某些應用甚至是唯一的選擇,如海上平臺,真空有載分接開(kāi)關(guān)全密封免維修,并可用替代絕緣油。MR已經(jīng)完成了真空開(kāi)關(guān)的完整系列,可提供真空式和油浸式多種選擇,但越來(lái)越多的客戶(hù)指定用真空式。目前,在國內外市場(chǎng),真空有載分接開(kāi)關(guān)的使用量已經(jīng)超過(guò)了50%。

  近年來(lái),客戶(hù)的觀(guān)念在逐漸變化,客戶(hù)逐漸意識到傳統油浸式有載分接開(kāi)關(guān)的維護成本會(huì )隨著(zhù)勞動(dòng)力成本的增長(cháng)而上升,環(huán)保的成本也在增長(cháng)。真空有載開(kāi)關(guān)整個(gè)壽命周期的優(yōu)勢會(huì )越來(lái)越明顯。還有一個(gè)趨勢就是隨著(zhù)可再生能源比例的增加,智能電網(wǎng)的發(fā)展,電網(wǎng)會(huì )更復雜,電壓調節的需求會(huì )增加,有載分接開(kāi)關(guān)的操作次數也會(huì )增加。真空有載分接開(kāi)關(guān)替代油浸式開(kāi)關(guān)需要一個(gè)過(guò)程,相信不久,真空有載分接開(kāi)關(guān)的使用量就會(huì )達到70%。

  記者:隨著(zhù)我國能源結構轉型,可再生能源比例不斷提升,未來(lái)有載分接開(kāi)關(guān)在新能源領(lǐng)域是否也能大展拳腳?

  沈大中:隨著(zhù)中國智能電網(wǎng)建設的逐漸推進(jìn)和對新能源開(kāi)發(fā)的日益重視,電源結構持續優(yōu)化,清潔能源發(fā)電比例不斷提高。水電、核電、光伏發(fā)電和風(fēng)電的裝機容量連年成倍增長(cháng)。這種變化增加了對高壓直流長(cháng)距離輸電和聯(lián)網(wǎng)的需求,同時(shí)也對配網(wǎng)有很大的沖擊,對電網(wǎng)的調節需求增加。


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