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全球首个高压直流断路器成功完成短路试验

归档日期:05-26       文本归类:短路故障      文章编辑:爱尚语录

  随着电流瞬间高达6400安,引弧线闪出耀眼的橙色电光,一闪而过……日前,我国自主研发制造的全球首个±200千伏高压直流断路器——舟山柔直系统舟定换流站直流断路器进行首次双极极间短路试验,并取得成功,为我国直流断路相关技术积累了经验。

  柔性直流输电是一种新型输电技术,具有独立调节有功及无功功率等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网、提高电网大规模远距离输电能力、提高配电网供电的灵活性及可靠性意义重大。

  但是,与目前的交流输电相比,大功率直流输电的电流及电压连续不间断,相当于一辆正在高速运行的列车,蕴含巨大能量。如果换流站或输电线路上发生短路故障,整个柔性直流电网系统将全部闭锁退出运行,待故障元件隔离后才能恢复运行,如何“驯服”这头“猛兽”是一项世界级难题。

  这时候直流断路器就起到了至关重要的作用。2016年底,±200千伏高压直流断路器作为全球首个投入工程应用的高压直流断路器,成功应用于舟山五端柔性直流输电工程。该断路器能在3毫秒内,开断一条±200千伏高压直流输电线路产生的的故障电流,速度比人类眨眼快100倍。

  ±200千伏高压直流断路器攻克了高压直流输电电流难以快速断开的世界级技术难题,实现了直流输电核心装备研发和制造领域的重大突破。截至目前,该断路器依旧是世界上唯一投入实际运行的直流断路器。

  舟山柔直系统直流断路器运行两年多的基础上,国网浙江省电力有限公司开展此次短路试验。“简单来说,单极接地试验更多是考验直流断路器的绝缘性能,双极极间短路试验则更多是考验瞬态大电流开断能力。”国网浙江电力的工程师刘黎介绍。

  “现实情况中,两种短路情况均有可能遇到”,刘黎表示,此次试验通过人为创造两种短路环境,考验极端情况下直流断路器及控制保护等相关设备的应对能力,并全面收集各种宝贵数据和参数,为技术改进积累经验。

  为顺利开展试验,国网浙江电力组建由多家企业、高校和科研院所专家组成的试验团队,制订详备的标准和技术规范,并结合现有工程实际情况,编制技术上可行、风险可控的试验方案,完善演练脚本;在试验保障方面,做好试验场地安全防护,开展周边环境管理和人员引导,把试验对周边造成的影响降到最低。

  此次试验检验了舟山柔直工程高压直流断路器开断功能、直流断路器与换流阀配合逻辑正确性、收集了直流侧短路故障下的各种必要的数据和参数,为我国后续的±500千伏张北柔性直流等工程的设备研发及工程建设运行积累了宝贵经验,对推动我国柔性直流输电技术的发展、扩大我国在柔性直流领域的技术领先优势意义重大。

  近年来,国家电网公司坚持大力推进自主创新,开展科技攻关,积极建设“三型两网”世界一流能源互联网企业,在特高压交直流、柔性交直流等方面掌握了核心技术,全面实现了国际引领,推动我国电网实现了从传统电网向安全、高效、经济、清洁、互动现代电网的升级和跨越。(王丽玮、张正华、陈泽云、张岩、张帆)

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