“20世紀(jì)80年代以來，40年時間里,，在直流輸電關(guān)鍵設(shè)備,、關(guān)鍵技術(shù)方面我們長期受制于外方，今天終于用上了中國人自己制造的特高壓柔直穿墻套管,！”6月11日，在烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端柔性直流示范工程（以下簡稱昆柳龍直流工程）柳州換流站內(nèi),，看著我國自主研發(fā)的±800千伏柔直穿墻套管成功投運(yùn),、穩(wěn)定運(yùn)行，南方電網(wǎng)超高壓公司柳州局副總經(jīng)理郝志杰內(nèi)心無比自豪,。
該設(shè)備的成功投運(yùn),，意味著我國在特高壓柔性直流穿墻套管方面徹底突破了國外的技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)從無到有的技術(shù)突破,，填補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)空白,。這不僅提升了西電東送主網(wǎng)架自主可控水平，更標(biāo)志著我國在大型高端電力裝備研發(fā)方面取得了新的重大階段性成果,，對帶動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級,、解決核心技術(shù)“卡脖子”難題具有重要意義,。
瞄準(zhǔn)套管國產(chǎn)化推進(jìn)攻關(guān)
缺乏關(guān)鍵核心技術(shù)之痛，南方電網(wǎng)公司感觸最深,。作為特高壓工程中關(guān)鍵設(shè)備,，柔性直流穿墻套管是特高壓換流站閥廳和直流場之間唯一的通道，承載著特高壓和大電流,，起到通流,、絕緣和機(jī)械支撐作用。
“柔性直流穿墻套管相當(dāng)于直流輸電系統(tǒng)的‘咽喉’,，是直流電流進(jìn)出閥廳的唯一通道,，如果沒有這個通道，外面的電進(jìn)不去,，里面的電也出不來,，換流站就沒法正常工作�,！蹦戏诫娋W(wǎng)超高壓公司創(chuàng)新與數(shù)字化部副總經(jīng)理陳歡說,。
但該關(guān)鍵核心技術(shù)一直掌握在國外少數(shù)廠家手里，我國長期依賴國外進(jìn)口,，沒有價格話語權(quán),，一套設(shè)備進(jìn)口價格高達(dá)上千萬元。不只如此,，設(shè)備一旦發(fā)生嚴(yán)重故障,，只能返回國外廠家維修，維修時間,、周期不易確定,，工作非常被動。
只有堅持創(chuàng)新,，實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng),，才能不受制于人。昆柳龍直流工程立項伊始,，自主研發(fā)柔直穿墻套管就被作為解決國內(nèi)直流輸電技術(shù)難題之舉提上日程,，其目標(biāo)是不僅要實(shí)現(xiàn)套管國產(chǎn)化，還要比進(jìn)口產(chǎn)品性能更優(yōu),，實(shí)現(xiàn)從直流關(guān)鍵設(shè)備“跟跑者”到“領(lǐng)跑者”的跨越,。
為此，南方電網(wǎng)公司牽頭統(tǒng)籌產(chǎn)學(xué)研資源,，抽選了27名技術(shù)骨干,，聯(lián)合中國西電集團(tuán)、西安交通大學(xué)等組建攻關(guān)團(tuán)隊作為設(shè)備聯(lián)合研發(fā)單位，中國西電集團(tuán)攻克大直徑膠浸紙電容芯體全過程工藝控制,、電,、熱、力多物理場作用下套管設(shè)計等多項核心技術(shù),，保障了攻關(guān)任務(wù)的順利推進(jìn),。
關(guān)鍵指標(biāo)比同類進(jìn)口設(shè)備更優(yōu)
擺在研發(fā)團(tuán)隊面前有兩塊最“難啃的骨頭”�,！疤幚砗谩姟獰帷Α咧g的平衡,，是直流穿墻套管的關(guān)鍵所在,。近10年來,，進(jìn)口直流穿墻套管在電、熱,、力方面發(fā)生過多起缺陷故障,。我們當(dāng)時的目標(biāo)是，不僅要攻克這個技術(shù)難題,，而且要做到性能比進(jìn)口產(chǎn)品更優(yōu),。”陳歡說,。
經(jīng)多次開展套管精細(xì)化建模仿真,、真型樣機(jī)試驗論證，研發(fā)團(tuán)隊最終形成性能更優(yōu)的國產(chǎn)套管設(shè)計方案,，提高了套管的使用可靠性,。
除了上述難題，還有一個挑戰(zhàn)擺在研發(fā)團(tuán)隊面前,。套管是一根長21米,、直徑近1米的圓柱體。為了達(dá)到最優(yōu)絕緣性能,，這個巨大的芯體在制造過程中,，需要一次性完成澆筑。
“由于還沒有掌握超長大直徑芯體的制造工藝,，第一批生產(chǎn)失敗了,。”陳歡回憶道,，“我們立刻逐一梳理各道工序,，找出原因后大家干勁又上來了，第二批生產(chǎn)成功了,�,！�
今年4月21日，套管一次性通過全部出廠試驗項目,。5月16日,，通過中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會組織的新產(chǎn)品技術(shù)鑒定,，以中國工程院院士邱愛慈領(lǐng)銜的鑒定專家組認(rèn)為樣機(jī)的主要性能指標(biāo)達(dá)到同類產(chǎn)品國際領(lǐng)先水平。
14個月的連續(xù)攻關(guān),，研發(fā)團(tuán)隊終于自主研發(fā)出了我國首套±800千伏柔性直流穿墻套管,。“和現(xiàn)有同類進(jìn)口套管相比,，我們的載流能力提升了10%,，絕緣裕度提升了9%，機(jī)械強(qiáng)度更是提高了50%,，關(guān)鍵指標(biāo)比同類進(jìn)口設(shè)備更優(yōu),。”研發(fā)項目團(tuán)隊技術(shù)專家呂金壯介紹,，該套管形成了豐富的技術(shù)及知識產(chǎn)權(quán)成果,，培育了24件核心專利。
從天廣直流工程100%依賴進(jìn)口,，到云廣直流世界第一條特高壓自主化示范工程,，再到世界上第一條±800千伏多端柔性特高壓輸電工程，我國持續(xù)推進(jìn)直流輸電技術(shù)自主化國產(chǎn)化,，引領(lǐng)特高壓進(jìn)入柔性直流新時代,，一步一個腳印向科技自立自強(qiáng)邁進(jìn)。（記者 葉青）
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