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專訪|沈大中:真空有載分接開關國內覆蓋過半

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  12月17日,MR公司在江蘇蘇州召開了有載分接開關HVDC項目應用研討會。MR中國業務開發資深經理沈大中博士作為研討會的主旨發言人之一參會,并在研討會最后一個環節發布其新書《換流變壓器用有載分接開關》。會后,中國電力報、中電新聞網記者有幸采訪到了沈大中博士。

  記者:有載分接開關在高壓直流輸電換流變中的作用是什么?

  沈大中:高壓直流換流變壓器中的有載分接開關與普通電力變壓器中有載分接開關的作用一樣,都是用于調整由于負荷波動引起的電壓變化。但有載分接開關在換流變壓器中還有另外兩個重要作用,一方面配合換流閥進行直流電壓和功率的控制,另一方面實現降壓運行,后者是保障長距離高壓直流輸電線路可靠性的重要功能。因此它是換流變壓器和高壓直流輸電系統中的重要部件。

  記者:目前,有載分接開關在高壓直流輸電換流變的應用情況如何?請列舉MR有載分接開關在高壓輸電中應用的案例。

  沈大中:目前,有載分接開關在所有的高壓直流換流變里都有應用,已經成為標配。從三峽工程開始,MR公司參與了中國大部分的直流項目的建設,其中包括全世界首次采用有載分接開關的±800千伏云廣工程、向上工程、靈紹工程、酒湖工程。還有首次連接1000千伏的上海廟—山東的特高壓工程,錫盟—泰州工程現在還沒有動工,但是已經確定了有載分接開關的設計。還有全世界首次采用的±1100千伏昌吉—古泉工程。

  記者:高壓直流輸電中換流變用有載分接開關與傳統電力變壓器用有載分接開關有怎樣的不同?隨著直流輸電電壓等級越來越高、容量越來越大,對有載分接開關提出哪些新的要求?

  沈大中:換流變壓器具有容量大、電壓高、運輸難、技術參數特殊等特點,技術參數特殊表現在調壓范圍大、短路阻抗高,交直流混合絕緣等。體現在有載分接開關上就是調壓頻繁、級電壓高、級容量高,特別是開關切換的電流不是純正弦波,而是帶有高頻諧波的方波。有載分接開關必須具有長期可靠切換這種波形電流的能力。

  中國已投運的和在建的一些特高壓直流輸電工程無論電壓,容量還是線路長度都是世界紀錄,代表著這個領域的發展水平。中國高壓直流輸電技術的發展也對有載分接開關提出了挑戰。MR始終伴隨著這些發展,不讓有載分接開關成為高壓直流輸電技術發展的瓶頸。

  高壓直流輸電屬于高端應用,對安全性、可靠性提出了很高要求,這對于有載分接開關的技術發展也起到了推動的作用。隨著電壓的提升和油色譜測量精度的提高,對變壓器油箱內產生的氣體非常敏感。有載分接開關底部選擇器中的極性轉換開關的正常操作會產生微量氣體,在常規應用中基本測不到,而在換流變壓器中由于頻繁操作,會干擾油色譜分析。為此MR公司發明了快速開關,有效地抑制了氣體。在中國幾個項目多年實際運行對比,效果明顯,得到用戶稱贊。

  目前是中國高壓直流輸電建設的又一個高峰,有很多技術難題需要攻克,大量的人才需要培養,這需要理論體系和技術資料,在這個時候朱英浩院士和我共同編著了《換流變用有載分接開關》一書,是我們為中國高壓直流輸電建設作一點貢獻。

  記者:在電力變壓器領域,真空有載分接開關與傳統的油浸式開關相比,前者的優勢是什么?未來,真空有載分接開關的發展方向是怎樣的?

  沈大中:真空有載分接開關是順應市場的需求,即降低維護成本而開發的,所以得到市場的認可,已經成為目前市場的主導開關型式。在三年前真空開關的產量就已經超過傳統的油浸式開關。客戶已經體驗到真空有載分接開關免維護、高環保、高可用率的優勢。對某些應用甚至是唯一的選擇,如海上平臺,真空有載分接開關全密封免維修,并可用替代絕緣油。MR已經完成了真空開關的完整系列,可提供真空式和油浸式多種選擇,但越來越多的客戶指定用真空式。目前,在國內外市場,真空有載分接開關的使用量已經超過了50%。

  近年來,客戶的觀念在逐漸變化,客戶逐漸意識到傳統油浸式有載分接開關的維護成本會隨著勞動力成本的增長而上升,環保的成本也在增長。真空有載開關整個壽命周期的優勢會越來越明顯。還有一個趨勢就是隨著可再生能源比例的增加,智能電網的發展,電網會更復雜,電壓調節的需求會增加,有載分接開關的操作次數也會增加。真空有載分接開關替代油浸式開關需要一個過程,相信不久,真空有載分接開關的使用量就會達到70%。

  記者:隨著我國能源結構轉型,可再生能源比例不斷提升,未來有載分接開關在新能源領域是否也能大展拳腳?

  沈大中:隨著中國智能電網建設的逐漸推進和對新能源開發的日益重視,電源結構持續優化,清潔能源發電比例不斷提高。水電、核電、光伏發電和風電的裝機容量連年成倍增長。這種變化增加了對高壓直流長距離輸電和聯網的需求,同時也對配網有很大的沖擊,對電網的調節需求增加。


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