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保變電氣14臺柔性直流變壓器助力“中國龍”階段性投產

      7月31日,國家西電東送重點工程——烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程(簡稱昆柳龍直流工程)提前實現階段性投產。


  昆柳龍直流工程于2018年12月全面開工建設,總投資242.6億元,計劃在2021年汛期前全部建成投產,此次階段性投產的是云南至廣東柔性直流雙極低端,較計劃提前30天。據悉,這個由南方電網投資建設的世界首個特高壓多端混合直流輸電工程,線路全長1452公里,橫跨云南、貴州、廣西、廣東4省區,其建成投產將進一步優化南方五省區的能源結構,支撐起更加穩定安全的西電東送綠色大電網,使西電東送規模更大、清潔能源占比提升,并將進一步推動區域協調發展。

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      保變電氣承擔了該工程14臺柔直變壓器研發制造任務。在參與該工程建設的過程中,保變電氣多措并舉攻克各項難題,保質保量按期完成生產制造任務,為工程的階段性投產貢獻了力量。


攻克技術難題 填補國內空白

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      為確保項目的順利進行,進一步提高柔性直流變壓器的設計、制造水平,并按期向南網公司交付高質量的產品,結合烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程項目產品特點,公司深入開展了“當好主人翁、建功新時代”主題勞動競賽。


  該項目柔直變壓器投產前,保變電氣專門成立了烏東德項目組織機構,設置項目經理,并設立了財務保障組、技術保證組、工藝技術保證組、質量保證組、物料保障組、生產組織協調組、運輸保證組、產品現場安裝保證組,各項目組對項目進度和職責分工負責,明確各部門的工作內容并負責協調、解決項目中的接口問題;協調、解決生產過程中出現的技術、進度問題;協調、解決產品設計、制造、安裝調試中遇到的瓶頸問題,并由各相關部門領導分別擔任項目小組負責人,并挑選經驗豐富、責任心強的人員作為項目執行專責,整個項目的協調、組織和管理工作由重大項目辦公室負責。


  深入開展宣傳教育活動,通過懸掛條幅、播放廣播、電子大屏等,營造濃厚的競賽氛圍,活動期間,共懸掛活動內容條幅3條,循環播放勞動競賽內容廣播1個月,播放勞動競賽內容電子大屏1個月,進一步加大宣傳力度


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      良好的開始是成功的一半。龍門站柔直變壓器是目前國內電壓等級最高的柔性直流變壓器,烏東德項目是保變電氣任務的重中之重,公司上下高度重視。公司任命在直流項目方面經驗最豐富的首席設計師李文平副總工程師擔任項目設計帶頭人。從項目前期調研開始,設計部就對工程的特殊性及技術難度進行攻關。

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      在設計過程中,對每個難點都安排設計主任帶隊進行專門攻關,同時項目設計帶頭人親自對每個設計關鍵點進行把控。對關鍵工藝流程、生產過程乃至原材料的選用設計部都會進行有針對性的跟蹤,確保產品的關鍵點不出任何問題。設計部的同事們上下一心,全心全意投入到勞動競賽中,加班加點,廢寢忘食。為了使圖紙盡快投入生產,打破常規,采取了按照工序先后圖紙分批入庫的方式,從2018年10月合同簽訂到第一批圖紙入庫,僅用了2個月時間,保證了生產的按期開展。


  在烏東德項目產品設計過程中,保變電氣取得了豐碩的研究成果。主要關鍵技術和創新點如下:


  1)由于特高壓常規直流采用雙十二脈動主接線,特高壓柔性直流采用六脈動主接線,造就了柔性直流變壓器運行時的交流復合電場與常規直流差異較大,需要對特高壓柔直變壓器進行交直流復合電場進行計算研究;


  2)對特高壓柔直變壓器特有的閥側繞組非對稱極性發轉場進行分析研究;


  3)特高壓柔直變壓器由于采用線性調壓方式,需要對其進行分析研究;


  4)線圈結構及縱絕緣結構改進的優化研究,網側線圈采用內屏蔽連續式結構進行縱絕緣結構分析研究。


  5)對柔直變壓器主絕緣結構的優化研究,進行沖擊電壓計算分析,保證新結構可靠,對主絕緣進行優化配置,保證新結構可靠;


  6)異常勵磁工況下的磁場計算分析研究,分別對空載勵磁涌流、直流偏磁、工頻過電壓、諧波激磁四種工況下進行分析研究。


  7)油箱結構強度計算研究,包含閥側套管及升高座結構強度研究;


  8)柔直變壓器整體抗震研究;


  9)采用特殊的建模方式對變壓器鐵心結構件、框架內、結構件、及油箱進行過熱分析研究。



攻克生產難題 奠定履約基礎



  在攻克多項研發難題之后,難度大、周期短、任務重的生產難題又接踵而至。保變電氣和秦變公司參戰的廣大干部員工齊心協力,為工程產品按時履約鉚足了勁兒。

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      保變電氣提出的安全目標是“杜絕任何安全責任事故”。為了實現此目標,公司制定了一系列具體的安全措施。


  強化培訓,提高安全避險能力。管理人員利用多種形式,開展安全法律法規培訓,提高管理人員依法管理安全生產的能力。

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      加大投入,進一步牢固安全生產基礎。安環管理是開展“三比活動”:在生產中通過安全檢查比哪個安全防護措施做得到位;在員工中通過學習考試比誰安全技術知識全面;在管理過程中通過提議比誰最能發現安全隱患。公司將安全貫穿到每一個工作環節當中,在競賽期間未發生一起安全事故。使安全生產始終處于可控狀態,確保了生產與效益的同步增長。

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      質量是企業管理的永恒主題。保變電氣在具體質量管理中,建立健全了質量管理體系,落實質量責任制,細化責任追究制度,采取嚴格的質量保證措施,加強生產現場管理,實施全方位、全過程、全環節管理。

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      為保證質量,在競賽期間,以競賽活動為載體,科學排產,加大質量管控力度,對每道工序制定了制造控制點,組織各工序技術交底10次,制定精品工程質量標準參數30余項,為保證產品制造質量提供了充足的技術支持。

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    在產品制造過程中,公司面臨著物料供貨進度滯后的窘況,在各級領導的全力支持下,公司上下一心,密切協調督促物料供貨進度,合理統籌優化資源,暢通溝通反饋機制,各職能部門、相關生產環節無縫銜接,確保了產品物料供貨進度。

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      物料到廠后,第一時間組織生產,各生產相關部門一起加班加點,通力合作、攻堅克難,確保高質量、高要求的開展各項工作,以質量保生產,以質量保進度,狠抓細節不放松,各生產環節嚴格把控,為該項目產品的順利生產打下了堅實的基礎。

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      烏東德項目柔直變壓器首臺產品2019年4月投產,至2019年12月完成了全部14臺產品的生產,并且全部產品一次性通過出廠試驗,一次試驗合格率100%,向用戶交上了一份滿意的答卷。



克服不利影響 確保工程進度


  3月份工程全面復工后,保變電氣現場服務團隊便克服重重困難,第一時間抵達項目現場,用優良的產品和精湛的技術服務贏得用戶的肯定。


  為配合國家重點項目的順利實施,確保該批柔性直流變壓器的帶電調試按照預期的時間有序推進,保變電氣從春節期間就安排了人員值班,每天都堅守在施工現場。國家發出第一批復工令后保變電氣第一時間派技術技術服務專家趕赴現場參加工程施工,為確保項目整體進度按計劃推進做出了積極貢獻。


  在安裝階段,保變電氣和南方電網施工單位成立了專項攻關小組,及時協調解決設備安裝過程中出現的問題。在試驗階段,專項攻關小組細化試驗計劃,積極與檢修試驗中心溝通協調,合理銜接檢修試驗中心特殊試驗開展日期和施工單位常規試驗完成日期,確保了首批3臺極2低端柔直變壓器充電成功。

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      5月28日,在世界首個特高壓多端混合直流輸電工程——昆柳龍直流輸電工程±800千伏龍門換流站現場,由保變電氣自主研發,所屬子公司秦變公司承制的首批3臺極2低端柔性直流變壓器充電成功,順利進入帶電調試階段。標志著昆柳龍直流輸電工程±800千伏龍門換流站在攻堅戰中又取得了一個主設備安裝的突破性勝利。

      7月9日,南方電網公司在廣東惠州龍門換流站召開了昆柳龍直流工程勞動競賽現場推進會。推進會對競賽過程中表現突出的單位和個人作出表彰,保變電氣等33個單位獲南方電網公司“當好主人翁、建功新時代”重點工程勞動競賽“優勝單位”,保變電氣柔直變壓器攻關團隊等46個團隊獲“優勝班組”稱號。



相關鏈接:昆柳龍工程簡介


  昆柳龍直流工程主要依托烏東德電站等向廣東廣西輸送云南水電。工程起于云南昆北換流站,分別送電到廣西柳北換流站和廣東龍門換流站,故簡稱“昆柳龍”。


  昆柳龍直流工程是世界上第一條±800千伏特高壓多端柔性直流輸電“高速路”,橫跨云南、貴州、廣西、廣東四省區,全長1452公里。它把世界第七大水電站——烏東德電站豐沛的水電源源不斷送抵粵港澳大灣區電力負荷中心,為經濟快速復蘇的大灣區注入強勁的綠色動能。


  昆柳龍直流工程全部建成后,整體送電容量達800萬千瓦,屆時,南方電網西電東送總能力將超過5800萬千瓦,廣東、廣西受端容量分別增加500萬和300萬千瓦。2019年南方電網西電東送電量2265億千瓦時,清潔能源占比84%;工程全部建成后,每年增加輸送西部清潔水電330億千瓦時,相當于減少標煤消耗約1000萬噸,減排二氧化碳2660萬噸;其中每年預計送電廣東200億千瓦時,相當于深圳市一年全社會用電量的五分之一。工程將為滿足“十四五”期間和后續粵港澳大灣區經濟發展用電需求奠定堅實基礎,為廣西經濟社會發展提供進一步的電力供應保障,同時將資源優勢轉化為經濟優勢,助力云南綠色能源產業發展。


  工程在世界上首次采用特高壓多端混合直流系統:送端是常規直流,兩個受端是柔性直流。中科院院士李立浧透露,工程全部建成后將創造17項世界第一,包括世界上第一個±800千伏特高壓柔性直流輸電工程,世界上單站容量最大的柔性直流輸電工程,世界上第一個具備架空線路故障自清除及再啟動能力的柔性直流輸電工程等。


工程創造的世界第一:


  ● 世界上第一個±800千伏特高壓柔性直流輸電工程。


  ● 世界上單站容量最大的柔性直流輸電工程(5000兆瓦)。


  ● 世界上第一個采用全橋和半橋混合橋閥組的特高壓柔性直流輸電工程。


  ● 世界上第一個高端閥組、低端閥組串聯的特高壓柔性直流輸電工程。


  ● 世界上第一個輸電距離超過一千公里的遠距離大容量柔性直流輸電工程。


  ● 世界上第一個具備架空線路故障自清除及再啟動能力的柔性直流輸電工程,第一次實現利用混合橋閥組輸出負電壓清除線路故障,可以高速再啟動。


  ● 世界上第一個常規直流和柔性直流混合的直流輸電系統,送端采用常規直流,受端采用柔性直流。


  ● 世界上第一個混合多端直流輸電工程,送端常規直流和受端2個柔性直流組成多端系統。


  ● 構建了世界上第一個由柔性直流和常規直流組成的多直流饋入電網系統,柔性直流同時提供有功和無功,提高電網安全穩定水平。


  ● 研發了世界上第一個特高壓混合多端直流輸電控制保護系統,實現了送端常規直流和受端2個柔性直流組成的多端系統協調控制,組成了世界上最多運行方式的直流系統。


  ● 研發了世界上容量最大的柔性直流換流閥(±800千伏/5000兆瓦),世界上柔性直流單站換流器功率模塊數量最多(5184個)。


  ● 世界上第一次實現了特高壓混合直流系統單閥組、單站在線投退,克服了混合橋閥組直流短接充電和零壓大電流運行難題。


  ● 世界上首次系統地研發制造了電壓等級最高、容量最大的柔性直流成套裝備。


  ● 建設了世界上最大的直流輸電閥廳(長89米×寬86.5米×高43.75米)。


  ● 世界上首次實現了交流故障下多端柔性直流穩定運行,達到交流故障全穿越。


  ● 世界上首次建立了單一功率模塊任意故障均能安全隔離的長期可靠運行技術。


  ● 世界上首次建立了特高壓常規直流和柔性直流混合輸電技術的技術規范和成套設計技術。(崔剛 寇穎倫 魏佳)


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