国家电网5种输变电新技术汇报

国家电网5种输变电新技术汇报国家电网启动5种输变电新技术(汇报资料）科技开发部王祝军第一是特高压直流输电技术。第二是柔性直流输电技术。第三是新一代智能变电站技术。第四是标准配送式智能变电站技术。第五是智能交流输电线路.（见附件）解读:新一代智能变电站技术目前国家电网公司采用了220千伏AIS站、220千伏GIS站、110千伏AIS站、110千伏GIS站四种新一代智能变电站方案。根据其制定的规划,今年将建成220千伏变电站两座,包括北京科技城GIS站、重庆AIS站；110千伏变电站4座，包括北京科技城、天津、上海GIS站以及武汉科技城AIS站。而明后两年，国家电网公司将大规模推广该项技术，计划建设220千伏、110千伏新一代智能变电站共50个,并完成500千伏、330千伏示范站建设. 现在由中国科技部智能电网部2012年9月份出台了四种新一代智能变电站方案，如下：220kvAIS；110kvAIS；220kvGIS；110kvGIS。1、220kvAIS：2、110kvAIS:3、220kvGIS:4、110kvGIS：从以上四种方案中看出，对于我公司而言,在新一代智能变电站中,有以下几种系列产品有关：集成式智能断路器；是电子式互感器;新一代智能变压器；在标准配送式智能变电站中有预制舱式组合设备一是集成式智能断路器；产品现状：高压断路器的结构形式主要为柱式断路器、罐式断路器、HGIS和GIS。逐渐趋向于性能可靠、功能集成、占地面积少、工程成本低的方向发展。 高压断路器的绝缘灭弧介质为SF6气体.逐渐趋向于减少对环境影响的方向发展. 高压断路器的操作机构为液压、弹簧、电机驱动操动机构。逐渐趋向于可靠性、机械寿命高的方向发展。要求：1、 实现功能集成，通过集成一次设备的功能实现占地少、节能环保；2、 集成了断路器、隔离开关及接地开关功能于一体的隔离式断路器;3、采用电机驱动机构,通过数字电路控制电动机直接操作断路器开断/关合；4、运用智能在线监测系统，实现断路器状态监测功能及专家诊断.(类似于我公司开发的12kv户外柱上智能负荷开关分界器，具有该功能；平高集团有限公司研制的FZW12/T630-20柱上真空负荷开关也属于这类）二是电子式互感器设备应用现状:目前国家电网系统运行的电子式电流互感器包括罗氏线圈型、磁光玻璃型和全光纤型,主要故障包括采集器故障、传感器故障、光纤故障、合并单元故障、激光供能单元故障、绝缘受潮、软件问题、噪声干扰、其它等。由于光纤受温度的影响、设备工艺的问题等，目前电子式互感器的运行状况不尽人意。 (1）温度漂移问题.温度漂移问题主要集中在光学互感器。目前，产品多采用实测环境温度来补偿维尔德常数和线性双折射的变化，但这种软件补偿方式未从根本上解决温漂问题. （2)供能问题。供能问题主要集中在有源电流互感器.目前，产品多采用复合供能方式，即正常时采取母线取能，激光供能处于备用状态，这种方式下可减少激光器在大功率状态下的工作时间，延长其寿命，但可能会出现供能“真空”问题，不满足保护要求。 （3)长期可靠性问题。电子式互感器中采用了光学器件、电子器件等相对易耗元件，长期运行过程中性能劣化会引起测量误差。目前电子式互感器的运行年限还较短，缺乏运行寿命方面的统计数据,对于电子式互感器的长期可靠性无法估计。 (4）电磁兼容问题。电磁兼容主要是有源型电流互感器，由于采集器位于高压侧，高压侧电磁环境比较恶劣，运行中存在电磁兼容问题。（5）其他问题.目前电子式互感器的试验项目和方法不完善、检测能力不足、交接验收缺乏统一规范。要求：新一代智能变电站的电子式互感器应具备更高的可靠性和技术先进性。首先,应加强关键技术研究，在梳理电子式互感器已开展研究及其成果的基础上，针对电子式互感器制造、应用中的关键技术以及设计和工艺问题开展专题研究，促进电子式互感器的发展与应用，其次，应提高检测能力，为满足日益增多的电子式互感器全面质量检验需求，并进一步完善技术标准,健全管理规范。三是标准配送式智能变电站预制舱式35（10）kV配电装置（集装箱式）要求:1、 按电气功能单元实现集装箱式整装设计，工厂集成调试，减少现场调试工作量;2、工厂化预制舱式、现场快速模块化组装；3、舱体内配有暖通、照明、消防、安防、图像等设备;4、预制舱顶部宜采用斜顶设计,预防积水和积雪；5、预制舱需配置分体空调,空调内机安装在箱体内端面，外机安装在箱体外端面；6、预制舱体箱壁中间应含有隔热保温材料，保证箱体隔热功能。7、一次、二次通用设备标准化接口，定制一次设备、二次设备间的标准化连接组件，实现“即插即用” 简化现场二次接线。8、现场装配式的建筑结构采用标准钢模浇制混凝土,机械化施工，统一基础尺寸。上图是由北京北开电气股份有限公司引进美尼康智能电网装备（北京)有限公司技术制造的10kV智能预制舱式变电站，在国家电网福建省漳州局恒苍变电站运行。舱体尺寸： 9m*8m3.35m （中间高度4。5m）四是新一代智能变压器；产品现状：国网尚未推行智能变电站之前,在网运行的变压器主要是传统低损耗电力变压器,以低损耗作为设计目标。由于不同制造厂家的材料、工艺、结构以及设计水平参差不齐，所以产品事故率依旧较高,事故损坏率主要发生在绝缘事故(结构不合理、裕度较小）、短路损坏(抗短路能力差、工艺缺陷）、过热故障最热点温升超限、金属结构件温升失控、工艺缺陷等、过电压损坏(冲击分布特性不良、主纵绝缘缺陷等)、附件缺陷等。要求：1. 安全可靠节能环保；优化绝缘结构,提高绝缘裕度;绕组自支撑能力理念，增强抗短路能力;运用温度场分析,消除过热隐患。2. 紧凑型变压器设计；根据实际使用需求，给出最佳性价比设计方案；打破常规五柱铁心结构改为三柱式铁心；主纵绝缘优化配合合理布展布置结构。3. 智能在线综合监控系统；采用嵌入式模块化功能设计，易于设计、安装、使用，集中式变压器监控；智能组件采用集中式结构，具备本地分析功能.易操作、易安装、易维护、易升级改造；实时对变压器异常状况进行评估、诊断，给出原因分析以及问题处理方案及步骤。4、采用纳米、无氧铜等新材料，提高变压器节能环保水平;采用无功补偿、电能质量控制于一体的电力电子变压器,实现电网有功、无功、电压的平滑调控，将是未来变压器发展的重要方向另外新材料应用：西安高压电器研究院工程研发中心副总工程师张文兵表示：采用纳米、无氧铜等新材料,对提高变压器节能环保水平有重要作用。而集无功补偿、电能质量控制于一体的电力电子变压器，可实现电网有功、无功、电压的平滑调控,将是未来变压器发展的重要方向.在未来,要注重对超导设备的研发，如超导故障限流器、超导储能系统等。据有关机构预测,超导产品市场有着千亿级的潜在规模。其中,“超导限流器潜在市场巨大,因为超导限流器是目前唯一能解决短路电流过大且保护电路的产品，现在国内超导材料主要依赖美日进口，超导材料占超导产品成本的50左右。因此,超导材料的国产化将成为国内超导行业发展的焦点 9 / 9