世界上的第1個±800千伏特高壓多端柔性直流輸電工程——昆柳龍直流工程可靠運行滿5周年。這條橫跨云南、廣西、廣東三省區的“電力高速公路”,已累計輸送清潔水電超1135億千瓦時,相當于減少燃煤3270萬噸,減排二氧化碳8700萬噸。源源不斷的綠色電能涌入粵港澳大灣區,為區域經濟社會發展注入強勁動力。五年間,昆柳龍直流設備可用系數始終保持在99.6%以上,較同類工程提升1.2個百分點,創下連續50個月零非計劃停運的行業高紀錄。
“十四五”以來,南方電網公司深入貫徹落實更新驅動發展戰略,在昆柳龍直流工程創下19項世界上的第1的高度上,推動從裝備到零部件再到原材料的關鍵核心技術攻關,深入拓展特高壓柔直裝備國產化版圖,將直流輸電技術打造成為“中國名片”,為超大規模超遠距離新能源送出做足技術儲備,彰顯了南方電網公司在新型舉國體制下的更新實踐。
我國直流輸電關鍵設備和核心技術曾長期依賴進口,嚴重威脅電網的可靠穩定運行。“以前關鍵設備被國外壟斷,采購成本高還怕‘斷供’,現在昆柳龍直流工程17項國產首臺(套)設備穩定運行,我們徹底挺直了腰桿。”
昆柳龍直流工程是全球電壓等級很高、輸送容量很大的特高壓多端柔性直流工程。其800萬千瓦的輸電容量、1452千米的輸電距離,重新定義了遠距離大容量輸電的極限,被業界譽為“電力系統新的里程碑”。
依托該工程研發的共性技術,已推廣至10余個新能源送出及電網互聯項目,為雅魯藏布江下游水電,西部風、光等大規模新能源遠距離輸送提供了“很好解”。如今,國際上多個國家正論證采用該技術輸送新能源,中國特高壓柔性直流輸電已成為國際能源電力發展的重要方向。
從±800千伏柔性直流穿墻套管到特高壓直流高速開關,從大容量換流變壓器到量子電流傳感器,南網超高壓公司主導的“產學研用”協同更新模式結出碩果。這些“中國造”設備不僅撐起了昆柳龍直流的“筋骨”,更讓我國在特高壓領域實現從依賴進口到自主可控的跨越。

一、產品概述(LYDCS-2000新型電力設備“直流斷路器安秒特性測試系統”體積小,重量輕)
采用樹狀結構,從蓄電池到站內用電設備,一般經過三級配電,每級配電大多采用直流斷路器作為保護電器。由于上下級直流斷路器保護動作特性不匹配,在直流系統運行過程中,當下級用電設備出現短路故障時,經常引起上上等直流斷路器的越級跳閘,從而引起其它饋電線路的斷電事故,進而引起變電站一次設備如高壓開關、變壓器、電容器等的事故。為防止因直流斷路器及其它直流保護電器動作特性不匹配帶來的隱患,國家電網公司對于新裝和運行中的直流保護電器,規定了必須進行安秒特性測試,保證性能與設計相符,以確保直流回路級差配合的正確性。05年發布的《直流電源系統運行規范》第12條第八款規定“直流熔斷器和空氣斷路器應采用質量合格的產品,其熔斷體或定值應按有關規定分級配置和整定,并定期進行核對,防止因其不正確動作而擴大事故”;《直流電源系統技術監督規定》第27條中規定:“…自動空氣斷路器使用前應進行特性和動作電流抽查。…”;《預防直流電源系統事故措施》第11條中規定:“…使用前宜進行安秒特性和動作電流抽檢…”。
目前,直流保護電器的安秒特性一般在國家的級別實驗室或檢測站進行測試,設備占地面積大,需要配置專門的充電裝置和大電流負載箱,操作復雜;部分運行單位利用變電站蓄電池組對直流保護電器的級差配合進行試驗,但無法準確測試其電流-動作時間特性。因而造成直流系統投運后,現場檢修維護人員因不具備相應的測試手段和工具,無法檢驗直流保護電器的安秒特性是否滿足要求。
根據直流保護電器安秒特性測試的現實狀況,本公司推出了一種適合變電站現場使用、便于攜帶、自動化程度高的直流斷路器安秒特性測試系統,可以為運行維護部門提供直流保護電器動作特性的測試手段,對直流保護電器的動作特性以及級差配合進行校驗,以便提高直流系統運行的可靠性,保證電網的可靠運行。
二、主要技術參數(LYDCS-2000新型電力設備“直流斷路器安秒特性測試系統”體積小,重量輕)
電源輸入:380V±20%,頻率50Hz
測試電流范圍:0-1000A
測試電流紋波系數:小于1%
輸出電流穩定性:≤±1%
時間記錄范圍:0.1ms-1000s
極小時間分辨率:0.1ms
外型尺寸:230mm(寬)×450mm(高)×500mm(深)
包括鋁合箱、附件290mm(寬)×530mm(高)×550mm(深)
重量:12.5kg
附件 10kg
包裝:鋁合金儀表箱
不需要任何防護措施,可以直接測試
三、異常情況處理(LYDCS-2000新型電力設備“直流斷路器安秒特性測試系統”體積小,重量輕)
異常情況1:在測試過程中,彈出“斷路器開關未合上”提示,點擊“確定”后聽到接觸器吸合的聲音,但程序無反應。
處理措施:檢查被測試直流斷路器是否閉合,若沒有閉合,請按測試裝置前面板上復位按鈕,重新啟動測試過程。
異常情況2:在測試過程中,彈出“斷路器開關未合上”提示,點擊“確定”后沒有聽到接觸器吸合的聲音。
處理措施:按測試裝置前面板上的復位按鈕,重新啟動測試過程。
異常情況3:測試過程中,被測試直流斷路器在3倍以上過載電流時不能斷開。
處理措施:按下測試裝置前面板上的急停按鈕,強制斷開測試電流。
異常情況4:測試過程中,因人為原因或控制元件顫動導致測試數據異常。
處理措施:通過“測試”-“取消上次測試”功能,取消異常數據。
異常情況5:設置測試電流與實際測試電流不一致。
處理措施:這種情況因被測試直流斷路器觸頭接觸電阻和連接線電阻引起,屬于正常現象,以實測電流為準。
在云南昆明昆北換流站,智能巡視覆蓋率達95%。南網超高壓公司昆明局僅需3名工作人員即可完成4座換流站的日常運維。無人機巡檢、智能傳感器監測、在線分析平臺預警……這套“智慧組合拳”讓設備缺陷識別更精準,倒閘操作效率提升超50%。
科技更新不僅讓南網超高壓公司實現技術突破與產業升級,通過“揭榜掛帥”給攻關團隊壓擔子、讓攻關成員挑大梁等方式,還加速了人才培養,助力公司提前完成“超越2025”高層次人才發展目標。其中,13人次獲得國家的級別榮譽,17人次入選省部級人才計劃或取得省部級人才榮譽,獲首屆“國家工程師獎”團隊等重大人才榮譽表彰,高層次人才隊伍持續壯大。
“關鍵核心技術要不來、買不來、討不來,只有把關鍵核心技術掌握在自己的手中,才能從根本上保障電網可靠穩定運行。”南網超高壓公司更新與數字化部總經理說,“取得的成績不僅是數據的變化,更是我們踐行高水平科技自立自強,保障和帶領能源電力產業高質量發展的很好見證。”
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