型式试验通过,整装待发!

2018-01-08 - 2017年12月13日——世界上体积最大且功率最大的换流变压器通过了一系列极限型式试验,整装待发运往世界上最长的特高压输电线路。

1100 kV直流换流变压器是ABB与国家电网公司(SGCC)密切合作开发的28台变压器设备之一,能够在耗能最少的条件下,通过世界上最长的输电线路传输前所未有的大容量电量。

ABB换流变压器将配置在昌吉—古泉特高压直流线路的送端,将12,000兆瓦电力从中国西北偏远地区的发电站输送至沿海地区需要能源的人口中心,总输送距离达3000公里。

工程大突破
提高传输容量同时增加输送距离达两倍以上,这是电力传输历史上面临的最大技术挑战之一。ABB和另外一家公司被要求在15个月内提出并验证1100 kV直流换流变压器的设计,但只有ABB在截止日期前取得成功。

困难在于绝缘强度不成线性比例。这不是简单地将现有的800 kV直流电压提升至更高电压的问题。相反,现有的设计几乎毫无用处。所以,ABB不得不从零开始重新设计变压器、重新考虑现有的概念、发明新技术和制造方法。

由于时间紧迫,ABB不得不为测试并验证设计创造一种新的方法。ABB没有时间设计和制造全尺寸组件,也没有时间在全电压条件下完成测试。替代方法是,ABB必须设计一种新方法,在现有电压条件下采用小型组件模拟直流电压为1100kV时的情况。这种方法创新且省时,最终使得工程师们能在充满挑战的截止日期前完成任务。

仅在7天内完成型式试验
以上是设计阶段。随着第一台1100 kV直流换流变压器的完成,工程进入了在极端条件下进行型式试验的关键时刻。

型式试验是一套严格的电气试验和热性能试验,用于验证设计并证明变压器符合客户要求和ABB的工艺标准。

在试验中,变压器会面对功率大幅激增以及温度和运行条件超过实际情形的情况。因此,变压器必须证明自身足够稳健,能够在很长的生命周期内按要求可靠运行。

此外,变压器必须在至少607兆伏安的电流强度下运行——这是之前从未有过的情况,且必须能够承受极端气温。

变压器业务单元负责人Markus Heimbach表示:“变压器仅在7天内就通过所有型式试验,比计划提前了14天,且期间未出现任何事故。这足以证明我们在世界功率最大换流变压器上采用的设计完全满足客户的要求。”

分段运输
在完成型式试验后,为方便运输,变压器将在瑞典卢德维卡(高压直流输电和特高压直流输电的发源地和家园)的ABB工厂进行拆卸,然后再运往中国西北。每台变压器的重量均超过800吨,相当于550辆汽车,且长度超过30米。由于变压器体积太大,因此无法整件运输。

完全投入运行时,此特高压直流输电线路能够为8条500 kV和2条1000 kV的交流线路提供电力——输送电量相当于瑞士年均耗电量的两倍。

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