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1、22 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 输变电工程与技术装备 30年来，通过引进、消化吸收国外先进的产品 设计和制造技术并进行再创新，我国在输变电设备制 造领域取得了巨大的成就，缩短了与国外的差距，为 进一步发展打下了基础。 1998年以后，依托三峡水电站送出工程、西北 750kV交流输变电示范工程，我国在输变电设备制造 领域全面掌握了500kV交直流和750kV交流输变电 关键设备制造技术，使国内输变电设备的设计、制 造和试验能力大幅度提升；依托1000kV特高压交流 输电试验示范工程和800kV特高压直流输电示范工 程，成功研制了具有自主知识产权的1000kV特高压 交流和8
2、00kV直流输变电成套设备，实现了我国特 高压输电装备的跨越式发展，确立了我国在世界特高 压输电领域的领先地位。 23 国家重大技术装备30年纪念册 一、500kV高压直流输电工程和技术装备 直流输电工程在我国起步较晚，20世纪八九十年代建成的二个 500kV高压直流输电工程的设备和技术全部依赖进口。“九五”期间， 根据三峡工程输电的需求，依托三峡常州500kV直流输电工程开展研 究，消化、吸收国外500kV直流输电成套设备技术。 我国通过三峡常州、三峡广东、贵州广东、三峡上海等 500kV直流输电工程的建设，国内直流输电装备制造企业的自主创新能 力和产品制造能力逐步提升。 1. 三峡常州50
3、0kV直流输电工程中，国内制造企业重在参与，引 进了技术，组装和制造了部分设备，国产化率为30%。 2. 在三峡广州和贵州广东500kV直流输电工程中，国内制造企 业采取联合设计、独立制造的方法，自主制造了换流变压器、平波电抗器 和大功率晶闸管元件，国产化率达到50%。 3. 在三峡上海500kV直流输电工程中，国内制造企业采取联合设 计、联合投标和独立制造的方式，使国产化率达到70%；并自“灵宝背靠 背”工程开始，实现了100%的国产化。特别是在大功率晶闸管、换流阀 制造的国产化和换流站成套设备与设计技术方面取得了重大的突破，为 800kV特高压直流输电成套设备的开发打下坚实的基础。 在三峡
4、输变电主体工程的规划和建设过程中，国内研制单位逐步掌握 了核心技术，彻底改变了高压直流输电设备依赖进口的历史，确保了三峡 电力“送得出、落得下、用得上”。 二、750kV交流输变电工程和技术装备 鉴于我国西北地区黄河上游梯级水电站的开发，进行与之相适应的 750kV电压等级交流输变电工程建设已成为发挥西北资源优势、加快西北 电力发展的迫切需要和合理选择。 （一）公伯峡水电站送出官亭兰州东750kV交流输变电 示范工程成套设备 公伯峡水电站送出官亭兰州东750kV交流输变电工程是西北电网 “西电东送”的重要通道之一，是我国首个750kV交流输变电示范工程。 该示范工程的成套设备顺利通过了满负荷试
5、验，运行安全可靠，实现 了“一次性制造成功、一次性安装成功、一次性投运成功”的预期目标。 由国内众多单位共同参与完成的“750kV交流输变电关键技术研究、 设备研制及工程应用”科技成果项目，荣获2007年度“国家科学技术进步 奖一等奖”。在后续建设的750kV工程中被广泛应用。目前，750kV交流 输电线路已成为西北电网的主网架，并为我国1000kV特高压交流输电试验 示范工程设备的研制打下了坚实的基础。 24 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 （二）特高压大容量实验室试验系 统技术改造建设 2003年8月，依托西北750kV交流输变电工程 的建设，国家批复了西高院提出的特高压8
6、00kV 断路器大容量实验室试验系统技术改造建设方 案，并于2005年自主建设完成，整个系统可满足 1000kV/63kA的试验能力，三相直接试验能力达 到14.5kV/100kA。与国际同类实验室相比，具有 试验容量大、试验电压高和技术方案先进的特 点，在大容量合成试验技术和试验能力方面进入 了国际先进行列，其中自主开发研制的1000kV触 发点火装置性能达到了国际先进水平。图1是西 高院的特高压绝缘试验室，图2是西高院的特高 压绝缘试验，图3是西高院合成回路厅。 图3 西高院合成回路厅 图1 西高院的特高压绝缘试验室图2 西高院的特高压绝缘试验 25 国家重大技术装备30年纪念册 图4 保
7、变生产的晋东南变电站1000kV特高压变压器 该实验室完成技术改造建设后，能够满足 国内超（特）高压断路器大容量试验要求的试 验回路，8001100kV GIS、断路器隔离开关等 试验，不仅改变了我国超（特）高压断路器大 容量试验需在国外进行的困局，为国内制造企 业突破国外技术封锁做出了贡献。 三、特高压输电工 程和技术装备 特高压输电技术通常是指直 流电压800kV、交流电压1000kV 及以上的输电技术。一回特高压 交流线路可输送电力500万kW，是 500kV交流线路输送能力的5倍； 一回特高压直流线路可输送电力 640万kW，是500kV级直流线 路输送能力的2倍，输电距离可达 250
8、0km。 （一）1000kV特高压交 流输电试验示范工程及技术 装备 晋东南南阳荆门1000kV 特高压交流输电试验示范工程是我 国目前第一个投入运行的示范线， 共包括三站二线，起自山西省长治 市晋东南变电站，经河南省南阳市 南阳开关站，止于湖北省荆门市 荆门变电站，线路全长645km，自 然功率500万kW。一期工程于2009 年1月投运，二期工程于2011年投 运。 通过试验示范工程的建设， 我国特高压交流输变电设备的自主 创新取得了重大突破，主要产品的 设计、制造和试验达到了世界领先 水平，创造了多项世界第一，主要 有： 1.在世界上首次研制成功额定电压1000kV、 额定容量1000M
9、VA（单柱容量334MVA）的单 体式单相变压器，性能指标国际领先。图4 是保 定变压器厂（以下简称保变）生产的晋东南变 电站1000kV特高压变压器。 26 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图5 西变公司生产的1000kV 320Mvar并联电抗器通过试验 图6 西开生产的1100kV气体绝缘金属封闭开关设备（DS、ES、母线、出线套管）试验场景 2.在世界上首次研制成功额定电压 1100kV、额定容量320Mvar高压并联电抗 器，性能指标国际领先。图5是西安西电 变压器有限责任公司（以下简称西变公 司） 生产的1000kV 320Mvar并联电抗器 通过试验。 3. 成功
10、研制了额定电压1100kV、额定电流 6300A、额定开断电流50kA（时间常数120ms）的气体 绝缘金属封闭组合电器，代表了世界同类产品的领先 水平。图6是西安西电开关电气有限公司（以下简称西 开）生产的1100kV气体绝缘金属封闭开关设备（DS、 ES、母线、出线套管）试验场景。 27 国家重大技术装备30年纪念册 图7 南通神马生产的 1100kV GIS出线套管用空心复合绝缘子 4. 在世界上首次研制成功特高压瓷外套避 雷器，性能指标国际领先。 5. 在世界上首次研制成功特高压棒形悬式 复合绝缘子、复合空心绝缘子及套管，用于中 等和重污秽地区的特高压支柱绝缘子、电容式 电压互感器、接
11、地开关（敞开式）及油纸绝缘 瓷套管，性能指标国际领先。其中开关设备全 部采用气体绝缘全封闭组合电器，是高压开关 技术的制高点。图7是南通神马电力科技有限公 司（以下简称南通神马）生产的1100kV GIS出 线套管用空心复合绝缘子。 6. 在世界上首次研制成功特高压工程用全 套数字型控制保护系统，性能指标国际领先。 7. 建成了世界一流的特高压交流输电试验 基地和高电压强电流试验检测中心，综合研究 试验能力已跃居国际同行前列，为进一步推进 特高压设备的应用和提高基础研究水平奠定了 坚实的基础。 28 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图9 北京电力设备厂生产的800 kV云 南广
12、东特高压直流输电示范工程平波电抗器 图8 西变公司生产的云南广东800 kV特高压直流 输电示范工程换流变压器 特高压交流输电试验示范工程成套 设备的研制采用以我为主、与国外合作 和自主创新的技术路线，实现了自主开 发、设计、制造、试验和安装调试，全 面掌握了特高压交流输变电设备的核心 技术，形成了完整的技术标准和试验规 范，具有自主知识产权，工程设备综合 国产化率达到90%。 （二）800 kV特高压直流输 电示范工程及技术装备 我国特高压直流输电工程的起步 虽然较晚，但进展较快，近几年间，已 拥有国际上最先进的直流输电技术和最 高的直流输电容量。到目前为止，国内 已建成800 kV特高压直
13、流示范工程三 个。 1. 云南广东800 kV特高压直 流输电示范工程，汇集云南小湾、金安 桥等水电站的电力输送广东；额定电压 800 kV，双极额定输电容量500万kW， 输电距离1438km；送端换流站选定在 图10 许继集团生产的800 kV云南广东特高压直流 输电示范工程穗东换流站阀厅 云南楚雄州禄丰县，受端选定在广州市增城市，线路 经云南、广西至广东；于2009年12月单极建成投产， 2010年6月双极建成投产。图8图10是用于该示范工 程的换流变压器、平波电抗器和穗东换流站阀厅，分 别由西变公司、北京电力设备厂和许继集团有限公司 （以下简称许继集团）生产， 图11是该示范工程云南
14、楚雄换流站全景。 29 国家重大技术装备30年纪念册 图11 云南楚雄800 kV特高压直流输电示范工程换流站全景 图8 西变公司生产的云南广东800 kV特高压直流 输电示范工程换流变压器 2. 向家坝上海800 kV特高压直流输电示范工 程，起点四川复龙换流站，落点上海奉贤换流站；额 定输送功率640万 kW，最大输送功率700 万kW；途 经四川、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏和上 海八省市，全长约2071km；于2011年7月双极建成投 产。图12图14是用于该示范工程的换流变压器、平 波电抗器、电控换流阀和奉贤换流站阀厅，分别由西 变公司、北京电力设备厂、西安整流器厂（以下简称
15、西整）和许继集团生产。 图13 北京电力设备厂生产的向家坝上海 800kV特高压直流输电示范工程平波电抗器 图12 西变公司生产的向家坝上海800 kV特高压直 流输电示范工程换流变压器 30 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图14 西整生产的向家坝上海800kV特高压直流输电示范工程电控换流阀 图15 许继集团生产的向家坝上海800kV特高压直流输电示范工程奉贤换流站阀厅 31 国家重大技术装备30年纪念册 图16 西变公司生产的锦屏苏南800kV特高压直流输电工程换流变压器 图17 西整生产的锦屏苏南800kV特高压直流输电工程电控换流阀 3. 锦屏苏南800 kV特高压直
16、流输电工 程，起点四川西昌欲龙换流站，落点江苏苏州 同里换流站；最大输送功率720 万kW，全长 2095km；直流输电线路采用900mm2大截面导 线，与传统630mm2导线相比，按照每年损耗 小时数为3000h计算，每年每千米线路可节电 约4.32万kWh。该工程于2012年12月建成。图16 图19是用于该工程的换流变压器、电控换流 阀、15.24cm（6英寸）焊接型晶闸管和同里换 流站阀厅，分别由西变公司、西整、西安电力 电子技术研究所（以下简称西安电子所）和许 继集团生产。 32 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图19 许继集团生产的锦屏苏南800kV特高压直流输电工程同里换流站阀厅 图18 西安电子所生产的锦屏苏南800 kV特高压直流输电工程的15.24cm（6英寸）焊接型晶闸管 33 国家重大技术装备30年纪念册 承担特高压800kV直流输电示范工程设备研制 和供货的西电集团、保定天威、特变电工、许继集 团、桂容、北京电力设备厂等单位与业主密切配合， 坚持自主创新，在世界上首次完成了800kV直流输 电工程的系统研究、成
