为推动特高压输变电关键部件国产化，中国西电这么干！

       4月26日，中国西电集团所属西安西电高压套管有限公司（简称“西电套管”）与南方电网超高压公司联合研制的±800千伏柔性直流穿墙套管在西电套管成功启运，在专家的见证下，该产品顺利通过最后一项型式试验项目，各项试验结果均合格，部分性能指标优于技术协议要求以及同类型国外产品技术性能参数。±800千伏柔直穿墙套管是西电套管与南方电网公司联合开展的“直流穿墙套管关键技术研究及应用项目”技术攻关成果，该产品将在乌东德柳北站柔性直流输电工程试点应用并实现挂网运行，该产品的成功应用对于完善产业链，推进特高压输变电关键组部件国产化进程具有重要意义。

 

       不断提升我国特高压装备研制水平

 

       长期以来，特高压直流套管一直制约着我国特高压工程国产化，影响了我国电力工业的快速发展。中国西电集团始终致力于提升我国特高压装备研制水平，在特高压直流套管研制方面，2018年为“昌吉—古泉”提供世界首支±1100千伏直流环氧芯体SF6气体复合绝缘穿墙套管产品，创造了穿墙套管产品一次性顺利安装和一次顺利通过极2高端带电调试的纪录，目前已挂网平稳运行近三年；2019年研制的国内首支±1100千伏换流变压器阀侧胶浸纸套管一次性通过各项试验考核，产品整体技术性能指标达到国际领先水平，为实现直流工程用系列套管批量国产化奠定了基础。

 

       2020年11月，中国西电集团成功自主研制中国首支±800千伏阀侧套管和首支±800千伏穿墙套管，并应用于“青海—河南”±800千伏特高压直流输电工程。这是中国西电集团直流工程用系列套管的历史性突破，对于掌握高端套管关键技术，提升我国输变电重大装备制造水平具有重要意义。

 

        此次西电套管与南方电网超高压公司联合研制的±800千伏柔性直流穿墙套管技术含量高、难度大，任务艰巨、时间紧迫，为确保项目如期履约，西电套管强化责任担当，严格过程管控，攻克大直径胶浸纸电容芯体全过程工艺控制、电、热、力多物理场作用下套管设计等多项核心技术，保障了攻关任务的顺利推进。

 

       为制定出±800千伏柔性直流穿墙套管最优设计方案，西电套管认真总结同类套管的研制经验，整合内部外部资源，打通横向纵向要素，通过评审充分了解掌握国外同类型套管运行过程中存在的问题和可借鉴的优点，从源头确保产品绝缘、载流和机械等设计的最优化。在生产制造和试验过程中结合自有直流套管制造体系文件和南网、行业、高校等专家的意见和建议，在现有制造和质量控制体系基础上继续优化完善相关控制文件，新增了南网直流穿墙套管装配作业指导书等4份专项工艺文件、南网±800千伏穿墙套管质量控制措施表（改进版）等4项专项质量控制文件。

 

       历经14个月的研制过程，西电套管攻克了柔直穿墙套管的关键技术，掌握并形成了核心技术，±800千伏柔直套管是世界上电压等级最高的柔性直流穿墙套管，该产品是西电套管在直流工程用系列套管的又一次历史性突破。本次工程交付的穿墙套管将挂网应用于世界首个特高压柔性直流工程——乌东德电站送电工程柳北站，该套管的研制成功，标志着西电套管又攻克了一项超高压输电系统关键核心技术，填补了我国±800千伏柔性直流输电工程柔性直流穿墙套管实现全国产化制造的空白。

 

        引领柔性直流技术 进入特高压时代

 

        “乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程（昆柳龙柔性直流工程）的投产，标志着我国直流输电工程技术发展史上的一个重要里程碑，作为世界上首个特高压多端柔性直流工程，引领柔性直流技术进入特高压时代。”南方电网公司首席技术专家，南网科研院党委书记、董事长饶宏如是说。

 

       事实上，昆柳龙柔性直流工程是世界上首个特高压多端混合直流工程，创造了世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最长的柔性直流工程纪录，技术难度、工程复杂性均为当前输变电领域之最。昆柳龙柔性直流工程的技术创出19项世界第一，在攻克“卡脖子”难题中形成了自主知识产权体系，显示出中国电力工业技术的顶尖水准和能源装备制造领域的核心竞争力。

 

       “在‘高压大容量柔性直流输电关键技术研究与工程示范应用’这一国家重点研发计划项目的支持下，南方电网公司把换流阀、启动电阻、桥臂电抗器、变压器等核心设备纳入进来，和制造企业一起研究攻关。”中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员李立浧介绍说，该工程没有用国外完整的进口产品，核心设备都是国产的，只有部分元器件进口。而且，即便用国外的IGBT半导体器件，我们也同时推进国内企业生产出了这种器件，而且性能也很好，在工程中得到应用。这些器件在后续工程将会大量应用，基本解决“卡脖子”问题。

 

       如该项目装载的中车株洲所时代电气4500伏压接式大功率半导体，是柔性直流换流阀中最为关键的核心器件。为响应国家重大技术装备国产化要求，中车株洲所时代电气研制了大尺寸DMOS+大功率半导体芯片，具有低导通压降、低开关损耗、软关断特性等特点。该产品采用银烧结及柔性压接技术，具有高压大容量、高可靠性、高过载能力等特点，在满足高电压、大容量、远距离的柔性直流输电工程的需求下，可提升电网运行和电力输送的安全性、稳定性和经济性。