国内首台！再破国外技术垄断！特高压直流高速开关研制成功

　　近日，由平高电气与南方电网超高压输电公司联合研制的±800千伏直流高速开关通过全部试验考核，标志着又一特高压直流重大装备实现国产化。

　　“800千伏直流高速开关的成功研制进一步补强了平高直流输电领域产品序列，截至目前，平高自主研制的直流穿墙套管、直流旁路开关、直流转换开关、滤波器组断路器等直流输电装备先后打破国际技术垄断，实现国产化制造及批量应用。”平高电气相关负责的人介绍说。众多直流输电装备的研制成功及批量应用，彰显了平高电气科学技术创新的“硬核”实力及总实力，解决了长期制约我国输变电行业发展的“卡脖子”难题，带动了特高压直流全产业链国产化和创新发展。

　　直流高速开关（High speed switch，简称“HSS”），是多端直流系统的关键设备，由近千个零部件组成，是十分精密的开关电气设备。在以往两端直流工程中，普遍采用常规的隔离开关。但在多端直流工程中，直流高速开关不可或缺。

　　“多端直流采用直流高速开关，可提升直流系统运行的灵活性与可靠性，相较于隔离开关开断时间极短。隔离开关动作一次时间约24秒，没办法实现第三站点在线投退和故障线路快速隔离。”平高电气相关负责的人介绍说：“直流高速开关动作一次仅需21毫秒，在我们不经意的起心动念间早已经动作到位了。”

　　据了解，目前国内使用的±800kV直流高速开关完全依赖进口，这些进口的产品陆续出现了断口湿耐受绝缘不足、小直流电流开断能力较小、操动机构动作振动大、均压环电晕明显等问题，暴露出设备在绝缘裕度、物理运动链、电弧控制等方面不足。不仅维修成本高昂，而且维修时间也不可控，是多端直流工程建设“卡脖子”的设备之一。

　　为了解决这一个“卡脖子”难题，平高电气、南方电网超高压公司联合设备厂家、科研院所等科研力量，组建了横跨“产学研用”科研攻关团队，对特高压直流高速开关开展攻关。

　　“我们的目标是不仅要实现国产化，还要性能更优、更存在竞争力。”攻关团队系统分析了目前运行的高速直流开关运行工况，结合后续工程的通用性要求，对新研制的设备结构、尺寸、性能等提出了要求：性能指标全覆盖、现有工程可直接替代、给后续工程留有裕度。

　　据了解，研发过程十分艰辛，不仅要重点攻克内外绝缘配合、物理运动链优化、直流小电流开断、长时直流燃弧耐受等性能提升的技术难题，还要克服研发基础薄弱、考核标准缺失、疫情反复等一系列困难和挑战。

　　攻关团队根据项目计划拟定了实施方案，制定了绝缘及开断性能、整体结构及设计定型、国产化样机研制等里程碑节点。经过团队22个月的连续奋战，攻克了灭弧室长时燃弧耐受能力、无振荡回路直流电流开断能力等世界级难题，最终成功研制出特高压直流高速开关设备样机并一次性通过全套试验验证。

　　近日，由该公司自主研制的BVP±515型直流穿墙套管于近日在葛洲坝至南桥直流输电工程顺利投运。该产品的研制成功并顺利投运，不仅补充与完善了平高电气直流穿墙套管产品系列，同时也标志着平高电气直流输电系统自主可控水平将进一步得到巩固和提升。

　　据了解，平高电气自主研制的±515千伏直流穿墙套管具有散热性能好、通流能力强、绝缘性能优、环境适应能力强、电气机械性能可靠稳定等优点。

　　“该产品顺利研制成功并实现工程应用，不仅打破了国外企业对直流穿墙套管产品的垄断，提升了国产穿墙套管在国际上的影响力，也为后续多个重要超高压换流站改造提供了借鉴与示范。”平高电气相关负责的人介绍说。

　　近年来，平高电气抢抓市场机遇，坚持创新驱动，持续加大科学技术研发投入，目前，已具备±150千伏到±1100千伏全电压等级直流穿墙套管的研发制造能力，拥有全部核心制造技术及自主知识产权，尤其是平高自主研制的百万伏直流穿墙套管产品填补了国际空白，巩固了我国在高压直流输电技术领域的领跑地位。

　　据介绍，葛洲坝至南桥直流输电工程是我国首条±500千伏直流输电线路，上海南桥换流站是葛南直流输电工程的受端，也是外电入沪的重要枢纽。本次改造项目顺利投运，将清洁水电持续汇入上海电网，为城市经济社会持续健康发展作出了重要贡献。

　　平高电气作为国内最大的直流隔离开关、接地开关研发生产制造基地，产品涵盖10千伏～1120千伏全系列电压等级，多项技术成果通过国家级鉴定，先后荣获机械工业科学技术进步奖、河南省科学技术奖等10多项荣誉。

　　产品通流能力强、机械可靠性高、抗震能力优、占地面积小，为超、特高压直流输电提供了高可靠的隔离开关解决方案。自2012年自主研制的首台816千伏国产直流隔离开关在锦屏－苏南±800千伏特高压直流输电工程批量成功投运后，至今已有700余台系列直流隔离开关在哈密－郑州、锡盟－泰州、上海庙－临沂、青海－河南、白鹤滩－江苏等国内20余个特高压直流输电工程及海外巴基斯坦默蒂亚里－拉合尔±660千伏高压直流输电工程稳定运行。

　　平高电气始终致力于解决“卡脖子”技术难题，不断推进直流关键设备国产化、自主化。

　　自2016年开始，研制的世界首台100千伏谐振型直流转换开关，为风电、光伏发电等清洁能源消纳及多端直流输电提供解决方案，成功应用于浙江舟山柔性示范工程。研制的世界首台1100千伏滤波器组断路器攻克了特高压交直流电网互联的关键“瓶颈”，填补了国际空白，在国际电工装备领域实现了世界引领，该产品系列电压等级涵盖72.5千伏、550千伏、1100千伏，可满足容性负载投切的特殊需求，技术水平国际领先，累计200余台滤波器组断路器产品在山东临沂、昌吉古泉、扎鲁特－青州等重点工程稳定运行。研制的系列化直流旁路开关，打破了国际垄断，适应于高海拔、低温等极端环境，在±800千伏陕北换流站安全稳定运行。

　　为推动直流穿墙套管国产化进程，平高先后成功研制的150千伏～1100千伏直流穿墙套管，打破了国际垄断，突破了特高压直流穿墙套管重大“卡脖子”装备核心技术，其技术成果荣获中国机械工业科学技术特等奖，累计在昌吉－古泉、陕北－武汉、白鹤滩－江苏、白鹤滩－浙江等国家重点工程成功带电运行50余支。该系列新产品采用纯SF6气体绝缘，具有环境适应性好、载流能力高、绝缘性能优、电气机械稳定性很高可靠的优点，主要使用在于特高压直流输电、海上风电、柔性直流输电等工程，可实现水电、风电和光伏发电等清洁能源远距离、大容量输送，加速能源消费电气化、清洁化，服务经济社会绿色低碳转型。

　　作为我国电工行业重大技术装备支柱企业，平高电气将紧跟国家“双碳”目标和能源革命战略步伐，深入实施创新驱动发展的策略，加快关键技术探讨研究和电力装备制造难关，持续提供技术领先、稳定性很高、质量过硬的电力装备，全力推动新型电力系统建设，为保障和支撑电网建设贡献平高力量。

　　文章来源： 南方plus客户端，中国产业经济信息网，平高电气官网，平顶山日报

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