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直流输电设备国产化之路能走多远

发布时间: 2018-03-20

摘要：


直流输电优越性非凡 

国家电网公司特高压直流试验基地近日在北京中关村开工建设，该基地建成后，将满足特高压直流输电工程建设的科研需要，为国内企业占领世界电力科技领域制高点提供良好的条件。 

随着西部水、火电基地的进一步开发，将有富余的电力外送至能源紧缺而经济发达的东部省市，选择直流输电具有非凡的优越性。 

按照国家发改委的计划安排，特高压直流工程将直接承担国家规划的西电东送任务。 

目前，国家电网公司已安排了兰州至天津宝坻±500kV直流工程，预计2010年可以投运。该线可将黄河上游水电及宁东能源基地的火电打捆送往用电紧张的京津塘地区；另一条线路为宝鸡至德阳±500kV直流工程，预计2010年投运。该线将使四川水电与陕西火电互济，减少备用容量，同时也使西北电网与华中电网联系在一起。而南方电网公司则安排了云南昆明至广东增城±800kV特高压直流输电工程，预计2009年6月单极投运，2010年6月双极投运。根据规划，该线的设备自主化率要达到60％。 

此外，正在酝酿中的还有东北电网与华北电网连接的辽宁绥中高岭背靠背工程，以及内蒙古呼伦贝尔盟火电群送往辽宁负荷中心的直流工程。同时，还有云南禄丰至广东穗东的±800kV特高压工程。从2011年到2020年的十年间，我国还将建设直流线路12条，输电容量可达3700万kW。 

成功的关键是实现国产化 

国家电网公司认为，能否全面实现国产化，是直流输电事业能否成功的关键，也关系到电力工业未来的发展。近年来，我国直流输电工程的建设已取得不少成功的经验，设备国产化率也有较大的突破，很多经验值得借鉴。 

三常±500kV直流输电工程采用了最大截面导线。三峡至常州±500kV直流输电工程全长890km，已于2003年双极投运。直流线路采用 ASCR－720／50四分裂导线，是我国采用截面最大的导线。随线架设的OPGW复合地线光缆，不仅完善了高度通信功能，还可在我国东西部地区之间架起信息高速公路。 

该工程在招标过程中，由于招标的技术条件较高，有资格承建的厂商只有西门子、ABB公司和GEC-阿尔斯通公司（现为法国AREVA输配电有限公司）3家。此次工程虽最终确定ABB和西门子中标，但同时签署的还有直流技术转让协议和合作生产合同。可喜的是，技术转让已有成果，西安西电变压器有限责任公司已制造出平波电抗器1台及换流变压器2台；西安电力电子技术研究所引进ABB技术，自行推出了生产线，并向三峡工程交付了72只晶闸管。 

灵宝±120kV直流输电工程实现完全自主产权。灵宝工程是我国第一个背靠背联网工程，第一次由国内自主完成功能规范书的编制、系统研究及成套设计任务，同时也是我国第一次采用国产设备建设的中型工程。它的建设开拓了我国直流输电中型工程自主设计、自主建设的先河。不久前，随着国家电网公司西北―华中联网灵宝背靠背直流输电工程顺利完成，南瑞、许继两套控制保护系统的168小时试运行，并正式投入生产，标志着我国第一个“全国产化”的大型直流联网工程圆满完工。 

该线能将西北电网与华中电网连接起来，其传输容量为360MW，主要设备100％国产化。该工程同时使用了西变和沈变的两种变压器技术、许继和南瑞的两种控制保护技术，以及西整厂引进的两种阀制造技术，解决了控制保护和阀技术捆绑的问题。由于背靠背直流联网的特点是无直流输电线路，整流和逆变在一座背靠背换流站内，因此，工程技术难度相对较小，选择灵宝工程作为进一步实施大型直流输电工程的“练兵”行动，意义不凡。这些成功的实践，在国际直流输电领域都是首创。 

在该工程中，国家电网公司还鼓励采用国产的原材料，如可控硅元件、阀中的零部件、电磁线、套管、绝缘成型件等，以及第一次在换流变压器中采用了国产（中石油）的变压器油。这些实践，都为下一步大工程的完全国产化打下了坚实的基础。 全面国产化尚有难点 

我国目前电力装机容量已居世界第二位，成为直流输电大国，但还不是直流输电强国。直流输电实现国产化是电力工业的发展方向，也是提升我国装备制造水平的重要途径。 

由于直流输电具有输电距离远、调节性能好、过电压水平低、线路损耗小等优点，特别适用于远距离大功率输电、大区电网互联调峰、海缆输电等场合，非常适合我国国情，但在实施中的难点和问题也很多。总体来说，在设计方面，存在换流变压器的谐波问题、直流偏磁问题以及直流复合电场对绝缘材料的优选问题。在运输方面，存在换流变的尺寸和质量问题。在技术方面，存在着绝缘饱和和局放水平问题。另外，控制保护设备的板卡缺陷消除、模拟量输入的线性度和精度，以及信息通道畅通无误等都存在一定的问题。 

统计资料显示，三峡输变电工程累计建成直流输电线路总长1865km，换流站5座，换流容量1272万kW，在建的还有直流线路1075km，创造了直流输电工程规模世界最大、技术水平世界最高、单台换流变容量世界最大、建设工期世界最短、运行经济指标世界最优等“世界之最”，也为我国今后建设特高压工程积累了经验。 

尽管三峡工程利用市场换技术，使跨国公司转让了部分核心技术，但直流输电设备国产化的前景仍令人担忧：其一，尽管跨国公司转让了核心技术，但目前国内企业还不能完全独立研制，对外企仍有一定的依赖性；其二，国内直流输电企业综合集成度低，往往是单兵作战，不能拧成一股绳，因此，无法与ABB、西门子、 AREVA这样的跨国公司抗衡；其三，跨国公司纷纷加大对直流输电领域的技术投入，相关技术标准的提高也将给国内设备生产企业设立更高的“门槛”。 

（本文作者为中机国际工程咨询设计总院专家） 

资讯来源： 中国工业报 发布人： 中国电气设备网