世界上的第1个±800千伏特高压多端柔性直流输电工程——昆柳龙直流工程可靠运行满5周年。这条横跨云南、广西、广东三省区的“电力高速公路”,已累计输送清洁水电超1135亿千瓦时,相当于减少燃煤3270万吨,减排二氧化碳8700万吨。源源不断的绿色电能涌入粤港澳大湾区,为区域经济社会发展注入强劲动力。五年间,昆柳龙直流设备可用系数始终保持在99.6%以上,较同类工程提升1.2个百分点,创下连续50个月零非计划停运的行业高纪录。
“十四五”以来,南方电网公司深入贯彻落实更新驱动发展战略,在昆柳龙直流工程创下19项世界上的第1的高度上,推动从装备到零部件再到原材料的关键核心技术攻关,深入拓展特高压柔直装备国产化版图,将直流输电技术打造成为“中国名片”,为超大规模超远距离新能源送出做足技术储备,彰显了南方电网公司在新型举国体制下的更新实践。
我国直流输电关键设备和核心技术曾长期依赖进口,严重威胁电网的可靠稳定运行。“以前关键设备被国外垄断,采购成本高还怕‘断供’,现在昆柳龙直流工程17项国产首台(套)设备稳定运行,我们彻底挺直了腰杆。”
昆柳龙直流工程是全球电压等级很高、输送容量很大的特高压多端柔性直流工程。其800万千瓦的输电容量、1452千米的输电距离,重新定义了远距离大容量输电的极限,被业界誉为“电力系统新的里程碑”。
依托该工程研发的共性技术,已推广至10余个新能源送出及电网互联项目,为雅鲁藏布江下游水电,西部风、光等大规模新能源远距离输送提供了“很好解”。如今,国际上多个国家正论证采用该技术输送新能源,中国特高压柔性直流输电已成为国际能源电力发展的重要方向。
从±800千伏柔性直流穿墙套管到特高压直流高速开关,从大容量换流变压器到量子电流传感器,南网超高压公司主导的“产学研用”协同更新模式结出硕果。这些“中国造”设备不仅撑起了昆柳龙直流的“筋骨”,更让我国在特高压领域实现从依赖进口到自主可控的跨越。

一、产品概述(LYDCS-2000新型电力设备“直流断路器安秒特性测试系统”体积小,重量轻)
采用树状结构,从蓄电池到站内用电设备,一般经过三级配电,每级配电大多采用直流断路器作为保护电器。由于上下级直流断路器保护动作特性不匹配,在直流系统运行过程中,当下级用电设备出现短路故障时,经常引起上上等直流断路器的越级跳闸,从而引起其它馈电线路的断电事故,进而引起变电站一次设备如高压开关、变压器、电容器等的事故。为防止因直流断路器及其它直流保护电器动作特性不匹配带来的隐患,国家电网公司对于新装和运行中的直流保护电器,规定了必须进行安秒特性测试,保证性能与设计相符,以确保直流回路级差配合的正确性。05年发布的《直流电源系统运行规范》第12条第八款规定“直流熔断器和空气断路器应采用质量合格的产品,其熔断体或定值应按有关规定分级配置和整定,并定期进行核对,防止因其不正确动作而扩大事故”;《直流电源系统技术监督规定》第27条中规定:“…自动空气断路器使用前应进行特性和动作电流抽查。…”;《预防直流电源系统事故措施》第11条中规定:“…使用前宜进行安秒特性和动作电流抽检…”。
目前,直流保护电器的安秒特性一般在国家的级别实验室或检测站进行测试,设备占地面积大,需要配置专门的充电装置和大电流负载箱,操作复杂;部分运行单位利用变电站蓄电池组对直流保护电器的级差配合进行试验,但无法准确测试其电流-动作时间特性。因而造成直流系统投运后,现场检修维护人员因不具备相应的测试手段和工具,无法检验直流保护电器的安秒特性是否满足要求。
根据直流保护电器安秒特性测试的现实状况,本公司推出了一种适合变电站现场使用、便于携带、自动化程度高的直流断路器安秒特性测试系统,可以为运行维护部门提供直流保护电器动作特性的测试手段,对直流保护电器的动作特性以及级差配合进行校验,以便提高直流系统运行的可靠性,保证电网的可靠运行。
二、主要技术参数(LYDCS-2000新型电力设备“直流断路器安秒特性测试系统”体积小,重量轻)
电源输入:380V±20%,频率50Hz
测试电流范围:0-1000A
测试电流纹波系数:小于1%
输出电流稳定性:≤±1%
时间记录范围:0.1ms-1000s
极小时间分辨率:0.1ms
外型尺寸:230mm(宽)×450mm(高)×500mm(深)
包括铝合箱、附件290mm(宽)×530mm(高)×550mm(深)
重量:12.5kg
附件 10kg
包装:铝合金仪表箱
不需要任何防护措施,可以直接测试
三、异常情况处理(LYDCS-2000新型电力设备“直流断路器安秒特性测试系统”体积小,重量轻)
异常情况1:在测试过程中,弹出“断路器开关未合上”提示,点击“确定”后听到接触器吸合的声音,但程序无反应。
处理措施:检查被测试直流断路器是否闭合,若没有闭合,请按测试装置前面板上复位按钮,重新启动测试过程。
异常情况2:在测试过程中,弹出“断路器开关未合上”提示,点击“确定”后没有听到接触器吸合的声音。
处理措施:按测试装置前面板上的复位按钮,重新启动测试过程。
异常情况3:测试过程中,被测试直流断路器在3倍以上过载电流时不能断开。
处理措施:按下测试装置前面板上的急停按钮,强制断开测试电流。
异常情况4:测试过程中,因人为原因或控制元件颤动导致测试数据异常。
处理措施:通过“测试”-“取消上次测试”功能,取消异常数据。
异常情况5:设置测试电流与实际测试电流不一致。
处理措施:这种情况因被测试直流断路器触头接触电阻和连接线电阻引起,属于正常现象,以实测电流为准。
在云南昆明昆北换流站,智能巡视覆盖率达95%。南网超高压公司昆明局仅需3名工作人员即可完成4座换流站的日常运维。无人机巡检、智能传感器监测、在线分析平台预警……这套“智慧组合拳”让设备缺陷识别更精准,倒闸操作效率提升超50%。
科技更新不仅让南网超高压公司实现技术突破与产业升级,通过“揭榜挂帅”给攻关团队压担子、让攻关成员挑大梁等方式,还加速了人才培养,助力公司提前完成“超越2025”高层次人才发展目标。其中,13人次获得国家的级别荣誉,17人次入选省部级人才计划或取得省部级人才荣誉,获首届“国家工程师奖”团队等重大人才荣誉表彰,高层次人才队伍持续壮大。
“关键核心技术要不来、买不来、讨不来,只有把关键核心技术掌握在自己的手中,才能从根本上保障电网可靠稳定运行。”南网超高压公司更新与数字化部总经理说,“取得的成绩不仅是数据的变化,更是我们践行高水平科技自立自强,保障和带领能源电力产业高质量发展的很好见证。”
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