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摆脱国外限制 推动输变电技术发展 |
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| http://cn.newmaker.com
7/15/2008 7:04:00 PM
中国工业报
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 不久前，由国内众多单位共同参与完成的“750kV交流输变电关键技术研究、设备研制及工程应用”科技成果项目，荣获了2007年度国家科学技术进步奖一等奖。
对此，作为该项目核心设备研发可研报告的主要管理人、中国机械工业联合会重大装备办公室处长呼淑清感触颇多。她在评价此项科技成果时指出，这是我国输变电技术科技创新成果的一项重大突破，它的成功不仅标志着我国输变电制造业的技术和综合竞争能力已居世界先进水平，同时还将对我国特高压输电技术的发展产生巨大推动作用，为振兴我国装备制造业做出贡献。
跻身最高输电电压国家行列
750kV输电项目是国家“十五”重大技术装备研制项目，主要用于解决长距离、大容量输送电的高效技术方案。
750kV输电项目的建设有力推动了我国输变电技术的发展，并带动输电项目设备的研究、设计、制造、试验和运行，极大地促进了我国输变电行业自主创新能力的提升。750kV输电项目的研究和应用，对实现电网的技术升级，实施国家西电东送北线方案战略，将西北资源优势转变为经济优势具有重要意义。
据了解，研发过程中，该项目曾有37个科研、设计、制造、施工和调试单位参与其中。各有关单位通过采用数值分析、物理仿真、真型试验、现场测试等方法，研究了750kV输变电工程涉及的高海拔重污秽的绝缘配合、电网稳定、主变压器等全套电气设备的设计、制造、施工、调试、电网安全自动控制等系列关键技术。
据了解，应用此项研究成果建成的青海官亭至甘肃兰州东140.7公里示范工程，是世界海拔最高的750kV输变电工程。该工程的安全投运使我国成为世界上掌握高海拔下750kV工程设计、制造、施工、调试、运行技术及工程建设管理的国家，跻身于世界最高输电电压的国家行列。
广大企业工作者和科技工作者为此项研究付出了艰苦卓绝的努力和辛劳。他们开展科技攻关，攻克了大量产品设计、工艺及检验技术方面的世界级难题，使产品顺利实现了“一次性制造成功、一次性安装成功、一次性投运成功”的预期目标。
目前，750kV输电项目已获专利25项，受理专利53项，形成标准20项。在建和后续750kV工程规划投资达639亿元，全部设备自主化，将为我国电网和装备制造业带来巨大经济效益。
项目建设满足多方需求
750kV输电项目的研发有着各种条件下的必然要求。呼淑清介绍说，早在上世纪90年代，我国就已经提出该项目的可行性研究问题。只是到了2000年，随着西北地区经济的快速发展，西北电网330kV输电网架升级问题才显得迫在眉睫。
当时的情况是，西北电网330kV电网的输送容量已趋饱和，尤其是甘—青断面，330kV线路已达6回，线路走廊十分紧张，且继续增加回路数后，送电能力不会成比例增加。无论是从西北网内水电互济需要考虑，还是从大区联网西电东送的要求考虑，以330kV电网作为主网架已经不能满足西北电网长距离、大容量电力输送的要求。
此外，随着西北地区黄河上游梯级水电站的开发，大容量的水电继续以330kV电压等级送出，将占用大量线路走廊；西北电网覆盖面积大，各电网之间的距离较远；东西部水火电补偿调节的潮流大，随着330kV电网的不断发展，其输电能力已近饱和，再增加省间330kV输电线路提高的输电能力十分有限，因此这也要求西北电网公司采用高一级电压等级。
据介绍，公伯峡水电站是黄河上游大型梯级水电站之一，公伯峡水电站送出750kV输变电工程作为西北电网西电东送重要通道之一，该项目的研究有利于公伯峡地区水群、黄河上游拉西瓦水群电力外送，对西北电网今后的发展具有深远意义。
呼淑清认为，发展750kV电压等级可充分发挥西北资源优势，将有利于加快发展西北电力。
西北电网的能源分布特点为西水东火，具体表现为西部得天独厚的黄河上游梯级水电资源和东部陕北、宁夏丰富的煤炭资源。黄河上游水电堪称全国水电的富矿，龙羊峡、刘家峡、黑山峡三座大型水库的联合运行控制着梯级电站，整个梯级水电调节性能优良，经济指标优越。而五省（区）煤炭资源远景预测储量约占全国预测总储量的40%，要充分发挥黄河上游水电及陕北、宁夏火电补偿调节的优势，从这一点上看，当时的330kV网架也已经不能满足要求。
另外还有一个意义十分重要，那就是西北电网750kV电网的建设满足了我国西电东送的迫切要求。在与周边电网联网的过程中，外部环境要求西北电网内部加强主网结构。根据规划，在2010年左右由甘宁电网向京津塘电网送电3.0GW，由陕北向河北电网送电3.0GW，此后还将向山东电网送电，预计2015年外送能力将达到12GW～15GW，大规模的水火电外送需要西北电网内部形成坚强的西电东送通道。西北电网出现更高一级电压是电网为满足自身电力交换、电网结构、提高系统运行的安全稳定性的需要；是西北大型水电站送出的需要；是西北电网西电东送的需要。
项目研究填补国内空白
据了解，在我国进行750kV交流输变电关键技术研究的时候，750～800kV等电压等级在国际上已经属于成熟技术和产品。而与之形成鲜明对比的是，750kV电压等级输变电项目的建设，在我国还是第一次。
呼淑清指出，在当时，无论是在科研上，还是在设计、装备制造和技术标准上都是空白。“所以，要使这项具有相当技术难度的工程顺利实施，必须认真借鉴国际上的先进经验，集合我国西北地区高海拔和环境的特殊情况进行研制和试验验证。”
呼淑清说，我国在上世纪80年代就已开始对750kV电压等级输变电技术进行相关研究。就当时情况而言，国内输变电企业已经有二十余年制造500kV电压等级输变电设备的能力和经验。结合三峡、三广、贵广输变电工程的建设，引进并消化了国外公司的交直流500kV设备制造技术，国内输变电设备制造企业，在技术水平和管理已经上了一个台阶。
“从近两年来750kV设备的安全稳定运行情况来看，可以说，我国输变电设备的制造技术已经赶上了世界先进水平。而从设备运行经验及制造技术的成熟性来看，在我国西北电网采用750kV电压等级是非常适宜的。750kV交流输变电关键技术研究和核心设备的研制，为我国正在建设的1000kV特高压交流实验示范工程设备研制打下了良好基础，同时也为提升我国500kV超高压输变电设备制造水平发挥了积极作用。所以750kV项目的实施意义极为深远。”
设备国产化带来巨大效益
公伯峡水电站送出工程，是我国第一条采用750kV输变电技术的重要工程。根据规划，西北电网公司将建750kV“10线10站”，随着主网架基本的形成，西北电力的发展也将步入“大电网、大容量、大机组”新时期。
这10线包括：青海拉西瓦—官亭、拉西瓦—西宁；甘肃兰州东—平凉—山西乾县（两回），兰州东—银川东；青海官亭—兰州东Ⅱ线；新疆玛纳斯三期送出；官亭—西宁；西宁—甘肃永登—甘肃白银（两回）。10站包括：青海官亭扩建、兰州东扩建、甘肃平凉、乾县、乌鲁木齐北、新疆玛纳斯和西宁、甘肃永登、白银、银川东。
而据了解，2006年，国家电网公司曾先后与陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆签署“十一五”电网发展规划，明确指出：2008年建成西北750kV骨干网架；2020年在新疆形成750kV电网主网架，实现新疆电网与西北电网互联。
广阔的发展蓝图下，是相关产业的共同进步和提高。呼淑清指出，750kV输变电的建设是要实现其设备制造的国产化和产业化，这不仅是为了满足我国电力事业发展的需要，同时也是要给国民经济带来巨大效益。
据了解，500kV线路自然功率是330kV线路的3倍左右，造价是330kV线路造价的1.67倍左右，而750kV线路自然功率是550kV线路的2.34倍，造价是500kV线路造价的1.39倍左右。330kV线路单位容量造价为..5万元/万千瓦•公里，500kV线路单位容量造价为1.5万元/万千瓦•公里，750kV线路单位容量造价为0.89万元/万千瓦•公里，330kV、500kV、750kV单位容量造价比为1∶0.6∶0.36。也就是说，在相同的投资情况下，750kV线路输电能力是500kV线路的1.69倍，是330kV线路的2.81倍。正是基于此，呼淑清对750kV等级项目建设给予了充分肯定，评价它是330kV之上科学合理、经济适宜的电压等级。而“如果不搞国产化，那么750kV项目所需的设备就只能全部依赖进口”。
呼淑清指出：“过去，在我们还没有这个项目之前，国内设备制造企业在国外做一次开关设备试验就需要约1200万元。试验是没有固定次数的，而国外也会在技术上给我们设置限制。所以说，我们750kV项目的研究成功，不仅为我们摆脱国外限制做出了贡献，也为我国试验条件改善，为更高等级试验的成功立下了汗马功劳。‘750kV交流输变电关键技术研究、设备研制及工程应用’科技成果项目能够获奖，当之无愧！”
中机联点评：世界海拔最高的输电电压、我国首条青海官亭至兰州东750kV交流输电示范工程的投运，标志着我国输变电制造业技术和综合竞争力已达到世界先进水平。750kV交流输变电成套设备的研究、设计、制造、试验和运行，极大促进了我国输变电行业自主创新能力的提升，推动了我国输变电行业技术的发展，750kV交流输变电关键技术研究和核心设备的研制，为我国正在建设的1000kV特高压交流试验示范工程设备的研制打下了良好基础，起到了推动作用，同时也相应提升了我国500kV超高压输变电设备制造水平。
点评专家为中国机械工业联合会重大装备办公室 呼淑清
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