國網青海電力在高海拔地區規模化組裝高端換流變壓器

12月2日，±800千伏青海—河南特高壓直流工程青海側高端電氣設備全部安裝就位，進入系統帶電調試階段。值得一提的是，該站6臺±800千伏高端換流變壓器全部在位于西寧市的特高壓換流變壓器現場組裝基地完成組裝。

現場組裝基地落成 解決運輸難題

青豫直流工程起點站±800千伏青南換流站位于海拔2900米的青海省海南州。一般情況下，換流變壓器均在生產制造廠內完成器身組裝和試驗后再運至換流站，但國內換流變壓器制造廠商主要集中在東部地區，距離青海兩千多千米。

與平原地區相比，高原地區空氣稀薄，對換流站設備電氣性能有著更高的要求，尤其是核心設備換流變壓器。高原氣壓低會造成換流變壓器散熱困難和外絕緣性能變差，必須設計尺寸更大的換流變壓器，超出了鐵路運輸的限值；而通過公路運輸，存在橋梁荷載、收費站關卡等多重限制，需耗費近一個月時間，運輸成本高、協調困難、不確定因素多。

為了解決設備運輸難題，經過多方論證和深入研究，國網青海省電力公司決定采用現場組裝技術，在西寧市組裝換流變壓器，再通過短距離公路運輸送達換流站。

“變壓器的制造對于裝配場地、設施設備、空間環境等都有著極高的要求。為此，我們將原有的西寧檢修基地改造升級為國內首個特高壓換流變壓器現場組裝基地，還建成了全國凈空最高、海拔最高的高壓試驗大廳。”國網青海電力設備部直流處處長董立文介紹。
2018年年底，集電氣設備組裝、試驗、檢修功能于一體的高海拔特高壓換流變壓器現場組裝基地落成，突破了運輸尺寸對換流變壓器設計裕度的限制，解決了青南換流站換流變壓器運輸供貨難題。

開展技術攻關 確保設備性能可靠

從工程設計階段起，國網青海電力就協同變壓器制造廠家，針對高原環境特點，從變壓器外部絕緣、耐壓強度、溫升修正、材料選用等多方面考量和設計。

開展換流變壓器出廠試驗，是保證設備合格出廠最重要的“體檢”環節。保證試驗數據百分之百準確、出廠設備性能可靠，是工程的又一難題。
為此，國網青海電力聯合中國電力科學研究院有限公司等研究機構，開展了一系列超高壓、特高壓設備絕緣性能課題研究和前瞻性技術攻關，先后完成高海拔環境下±800千伏特高壓閥廳空氣凈距試驗研究、世界首次高海拔±800千伏特高壓直流閥側套管空氣間隙放電試驗、高海拔地區兩種電壓等級電流互感器的濕耐受試驗等試驗。

此外，國網青海電力還研發應用以變頻技術、諧振技術等新技術為主的高原型電源設備及配套試驗裝置，通過對高壓試驗大廳空負載試驗系統增容，使試驗大廳具備更強的高原環境適應性研究能力，從而保障出廠設備性能可靠。

完成出廠試驗 形成系統組裝技術

為檢驗特高壓換流變壓器現場組裝基地的各項功能，確保換流變壓器組裝順利完成，2019年，換流變壓器制造廠家專業技術團隊提前入駐基地，組裝青南換流站2臺750千伏交流變壓器。當年，組裝工作順利完成，基地通過了實戰化考核。
今年年初，青南換流站±800千伏高端換流變壓器開始組裝。

“我們首次在高原組裝高端換流變壓器，就像‘摸著石頭過河’。”換流變壓器制造廠家天威秦變公司總工程師李紅軍介紹，“由于高原氣壓低，換流變壓器絕緣件浸油速度慢，要比平原地區多花幾倍的時間。為此，我們開發了靜放期間加壓浸油新工藝，通過特殊的加壓手段提升靜放浸油速度，保證工期和質量。同時，我們在器身干燥、真空注油、熱油循環、靜放等環節加強管控，讓工藝處理更可靠。”

今年8月份，在現場組裝基地內，首臺±800千伏換流變壓器整套出廠試驗順利完成。試驗解決了溫升控制、外絕緣修正、準許局部放電量嚴苛等難題，形成系統的高海拔特高壓換流變壓器出廠組裝技術。

目前，青南換流站6臺±800千伏高端換流變壓器已完成組裝并通過出廠試驗，為今后高海拔地區規模化組裝積累了經驗。

“特高壓換流變壓器現場組裝技術取得突破，不僅為青豫直流工程提供了重要的設備支撐，也為青海主網變電設備工廠化檢修開辟了新路。電氣設備若發生故障或運行異常，可就地檢修，故障修復時間縮短，具有顯著的經濟效益和社會效益。”青海電力檢修公司副總經理田生祥介紹。