來源:市場資訊
(來源:中國青年雜志)
小小套管:
破解特高壓界“卡脖子”難題
文—通訊員 李昊達
2021年,一場國家級鑒定會上,特變電工沈陽變壓器集團有限公司特高壓套管國產化應用青年集體自主研發的±800千伏特高壓換流變閥側直流套管通過權威認證,主要性能指標達到行業領先水平,團隊也因此榮獲“十三五機械工業優秀創新團隊”稱號。此后,這項成果先后應用于青海—河南、白鶴灘—浙江等±800千伏特高壓直流工程,團隊借此實現了從樣機到工程應用的歷史性跨越。
這個集體由226名成員組成、平均年齡不到35歲。他們懷揣產業報國的赤子之心,扎根研發制造一線,用近十年的日夜攻關,在曾被視為特高壓設備“技術空心化”的特高壓套管領域,實現了自主研制,為建設新型電力系統、推動綠色低碳轉型打造了強大“中國芯”。
2026年五四前夕,特高壓套管國產化應用青年集體獲評中國青年五四獎章集體。
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特高壓套管國產化應用青年集體
目前,我國已建成全球規模最大的特高壓直流電網,特高壓直流輸電工程對我國優化能源布局、保障經濟穩定具有重大戰略意義。而作為核心設備的換流變壓器,其閥側直流套管卻長期受制于國外技術封鎖。由于核心部件長期依賴進口,以往工程采用的閥側直流套管多為進口,單支套管進口價超千萬元,供貨周期長達12—18個月,容易延誤工程進度,一旦出現問題,輕則影響供電,重則影響電網安全和國家能源戰略發展。
面對這一關乎國家能源安全的重大課題,2010年,特高壓套管國產化應用青年集體開始向±800千伏特高壓換流變閥側直流套管的國產化發起攻關。
“在項目啟動時,核心工藝得從零突破。沒有成熟經驗可借鑒,我們只能參考基礎標準,沒有任何現成的實操經驗。”特高壓套管國產化應用青年集體負責人趙強回憶說,“我們牽頭聯合高校、上下游產業鏈,組建了一體化核心攻關團隊。”
特高壓套管要承載超高電壓負荷、輸送大電流,絕緣和載流標準極其嚴苛,再加上超大體積的絕緣芯體,從材料選型到加工成型,稍有瑕疵就直接報廢。當時國內沒有相關技術基礎,也沒有技術標準可借鑒,團隊結合國內工程實際需求,專門組建了材料研發、結構設計專項攻關小組,花了近一年時間,通過機理分析、仿真模擬、樣機實地測試反復驗證,不斷調整芯體結構和固化工藝,終于突破了超大絕緣芯體的制造瓶頸。
為了把技術變成穩定量產,團隊還面臨關鍵工序參數管控的挑戰。他們通過制作樣件反復摸索工藝參數,結合多年積累的材料數據,成立了工藝管控小組,把每一道工序的參數都反復調試、固化,建立了一套全流程精準管控體系。經過無數次試驗,最終研發出零失誤的工藝流程,徹底解決了生產風險問題。
面對套管復雜的運行工況和極高的技術參數要求,團隊對技術方案反復論證、驗算,確定了產品的結構尺寸,實現了多項技術創新,最終確保了產品首次量產即全部合格。
在特高壓直流套管實現自主突破并成功工程應用的基礎上,團隊并未止步。面對同樣長期依賴進口、制約特高壓交流工程發展的交流套管技術瓶頸,團隊又將攻關目標瞄準了特高壓交流干式套管領域。
針對項目相關工程部門、應用單位結合國內特高壓工程實地部署場景提出的高海拔、強抗震、適應極端氣候等多重要求,團隊迅速調整研發方向,組建專項工況適配小組,優化產品抗震結構、升級絕緣密封工藝,前后花了一年多時間,做了多臺樣機,把產品運輸到各個專業試驗場反復測試,不斷提升性能標準,最終完全滿足了所有極端工況的需求。歷時3年,在國家電網公司的支持下,團隊率先突破干式1100千伏交流套管關鍵技術,順利通過了型式試驗、抗9級地震試驗以及4300米高海拔外絕緣試驗等考核。
從2023年福州至廈門特高壓交流工程長泰站實現首個該類型產品的示范應用,到2024年實現首個海拔3500米的特高壓變電站——川渝工程甘孜站主變壓器批量應用,我國特高壓交流干式套管技術已躋身行業前列。截至目前,相關成果已獲3項國家發明專利,不僅推動了行業進步,更為國家產業鏈自主可控筑牢堅實支撐。
從實驗室走向廣闊市場,從示范工程拓展到規模化應用,一路走來,特高壓套管國產化應用青年集體依托成熟工藝與數字管理體系,構建可持續的技術創新協同模式,不僅帶動國內絕緣材料、精密制造、試驗檢測等相關環節整體升級,還建立起穩定高效的生產線,推動特高壓交直流套管產能持續提升。公司目前已具備該類產品的批量交付能力,保障了國家多個重點特高壓工程的設備供應,也為全球電力設施建設貢獻了中國方案。
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監制:陳章樂
終審:陳敏
審校:劉曉 劉博文
編輯:彭姝疑 申西
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