直流穿墙套管是连接直流输电工程换流站阀厅内部和外部高电压大容量电气装备的唯一电气连接设备,处于直流输电系统的“咽喉”位置。一直以来,我国特高压直流穿墙套管主要依赖于进口,成为制约我国特高输电工程建设的主要瓶颈。

世界最高特高压直流耐压1683kV,谁设备能承受?套管只能中国造!-陕西茂祯电力工程有限公司

为什么说穿墙套管是特高压直流输电的“咽喉”?

#特高压#

特高压直流穿墙套管作为特高压工程中重要的一次设备,常用于特高压换流站阀厅和试验站,是线路穿墙的载电通道,单体承载着整个系统的电压和电流,发挥绝缘和机械支撑作用。

若出现密封不良、漏油、漏气、吸潮、机械强度不足等问题,容易造成套管爆炸事故,将严重影响电网安全可靠运行,是制约我国特高压直流输电工程发展的关键技术。

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国外电力工业起步较早,在特高压穿墙套管材料选择、结构设计、制造工艺与生产技术等方面较为成熟,特高压穿墙套管的研发一直处于领先地位,而我国特高压穿墙套管长期被国外套管厂家所垄断。

穿墙套管制造技术不仅技术上受到国外严格封锁,而且技术支持滞后,采购成本居高不下。

根据不同绝缘材料,特高压穿墙套管可分为特高压油纸套管、特高压胶浸纸套管、特高压SF6气体绝缘套管和特高压胶浸纤维套管等。

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相比于传统的前三类套管,胶浸纤维套管具有阻燃防爆、机械强度高、防潮、少维护等优势。但不论哪种材质,都受到高电压、大电流、拉力、震动、大气污秽等方面的综合影响。

特高压直流穿墙套管的技术难在哪里?

特高穿墙套管要长期承受高电压大电流,运行工况复杂,套管内外部绝缘场强以及中心导体发热控制比较难。

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结构设计复杂,需要充分考虑材料特性、绝缘、机械强度、生产工艺和现场安装等多种因素,同时需要考虑不同材料间的界面效应、空间电荷效应等因素。

特高压套管尺寸更大,绝缘材料的配合比例、超长超大电容芯子的绕制与固化以及大型外护套的制造和超长导电杆的加工等工艺难度大大提高。

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我国是如何拔掉卡在特高压直流输电“咽喉”上的“刺”?

目前世界直流输电最高电压等级为我国昌吉-古泉±1000特高压直流输电工程,该工程2019年竣工投产。

为了配合昌吉-古泉±1000直流输电工程,支持我国更高电压等级的特高压直流输电工程建设,打破国外技术垄断,在中国西电集团自主研发下,我国成功研制出±1100kV穿墙套管,填补了该行业国际空白,技术性能指标处于国际领先水平。

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该产品已在世界电压等级最高,输送距离最远,输送容量最大,技术水平最先进的直流输电工程昌吉-古泉±1100kV特高压直流输电工程安徽宣城古泉换流站极2成功运行,一举刷新了世界最高电压等级,实现了我国电力事业又一次里程碑式的跨越!

±1100kV特高压直流穿墙套管有多厉害?

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±1100千伏直流环氧芯体SF6气体绝缘穿墙套管为国际首创,其中直流耐压水平高达1683kV,通流能力7000A,不仅能够满足特高压直流工程大容量的需要,而且建立了具有自主知识产权的特高压纯SF6气体绝缘直流穿墙套管成套设计方法。

±1100kV特高压直流穿墙套管不仅实现了特高压直流穿墙套管关键技术上的突破,并且可以反哺±800千伏及以下直流输变电设备的研制,对于提升我国直流输电设备的国产化水平具有重要意义。

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我的套管我做主!只有通过自主创新,拥有自主知识产权、自有核心技术,打破国外对特高压交直流套管技术和市场垄断,才能使我国电气装备制造跻身于国际领先行列,既可以提升我国装备制造水平,还能助力企业走出国门,提升国际竞争力。

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