6月30日，新疆750千伏庫車變電站施工現(xiàn)場烈日炎炎。“這是我們研發(fā)的國內(nèi)首臺試驗用油浸式一體化高壓諧振電抗器（簡稱750千伏一體化電抗器）首次投入使用，我們用它成功完成了庫車變所有750千伏電壓互感器的現(xiàn)場檢測。”新疆電力公司電力科學(xué)研究院計量中心副主任童光華指著750千伏一體化電抗器說。

試驗用油浸式一體化高壓諧振電抗器，是在進(jìn)行特高壓電容式電壓互感器誤差檢測時用來諧振升壓的必需設(shè)備。以前的電抗器有兩節(jié)，需要吊車和人工組裝才能使用。現(xiàn)在，750千伏一體化電抗器把兩節(jié)電抗器和勵磁變壓器整合成為一個整體，僅通過操作按鈕就可以進(jìn)入工作狀態(tài)。該設(shè)備將750千伏電壓互感器現(xiàn)場檢測效率提高近一倍，同時有效降低作業(yè)風(fēng)險。

創(chuàng)新攻堅開始

新疆750千伏電網(wǎng)建設(shè)是國家電網(wǎng)公司重點(diǎn)項目，是國網(wǎng)新疆電力公司建設(shè)堅強(qiáng)送端電網(wǎng)的重要任務(wù)。新疆電力公司電力科學(xué)研究院計量中心承擔(dān)特高壓互感器現(xiàn)場檢測任務(wù)?？申P(guān)口檢測班只有5名現(xiàn)場檢定員，這個任務(wù)異常艱巨。

750千伏互感器現(xiàn)場檢測一般至少需要12人，5個小時左右才能完成一組（3只互感器）檢測工作。“你看，以前這個電抗器是兩節(jié)的，每節(jié)大概兩噸多重。”現(xiàn)場檢測項目負(fù)責(zé)人劉文忠指著不遠(yuǎn)處大卡車上的兩個大鐵箱子說，“做試驗時，先用吊車把那兩個鐵箱子吊下來放好，吊走鐵箱外罩，再把電抗器上面的一節(jié)吊起來準(zhǔn)確對裝到下面一節(jié)上，然后接線做試驗，完了后再用吊車拆開兩節(jié)電抗器，放到卡車上到下一個試驗位置重復(fù)以上動作。光拆裝電抗器就得六七個人花兩個多小時的時間，檢測成本高、勞動強(qiáng)度大、安全風(fēng)險高、效率低。”我們看了一下，兩個鐵箱每個近3米高。

“既要按時完成現(xiàn)場檢測任務(wù)，全面保證電網(wǎng)建設(shè)，又要保證現(xiàn)場作業(yè)人員的安全，只有不斷創(chuàng)新檢測手段和檢測設(shè)備，打造高效的檢測隊伍。”童光華說。一場科技創(chuàng)新攻堅戰(zhàn)由此打響。

設(shè)計難題破解

為研發(fā)國內(nèi)首臺750千伏一體化電抗器，新疆電力公司電力科學(xué)研究院現(xiàn)場檢測室成立了研發(fā)設(shè)備項目組，項目組人員積極主動、獻(xiàn)言獻(xiàn)策、繪制圖紙、編寫項目方案，逐步推進(jìn)項目。

劉文忠說：“我們的思路是重新設(shè)計電抗器結(jié)構(gòu)，將兩節(jié)電抗器組合成一個整體。運(yùn)輸時平躺放置，到達(dá)現(xiàn)場后不用卸車吊裝，電抗器可在液壓機(jī)構(gòu)的支撐作用下以旋轉(zhuǎn)支架為軸直立起來，試驗完成后，再用液壓機(jī)構(gòu)收下來。”看似簡單的一個想法，實(shí)現(xiàn)起來并不容易。高壓電抗器只能靠環(huán)氧樹脂外殼來做強(qiáng)度支撐，由于內(nèi)部不能使用任何導(dǎo)磁導(dǎo)電材料，要把重達(dá)5噸的電抗器放倒再支撐起來還要長途運(yùn)輸，電抗線圈的支撐強(qiáng)度是一大難題。技術(shù)人員還要解決絕緣、密封、線圈位移等問題。

劉文忠說，最先遇到的是設(shè)備強(qiáng)度問題，單純把現(xiàn)有的兩節(jié)電抗器連在一起肯定不行，現(xiàn)有電抗器僅依靠外筒做支撐，而新電抗器需要直立或平躺兩種狀態(tài)，只有改變線包和電抗器結(jié)構(gòu)。

“把線圈里面也加一個支撐。”技術(shù)人員劉偉說，“線圈中間采用高強(qiáng)度的環(huán)氧筒芯，內(nèi)外加固就能提高強(qiáng)度。”

“我們和制造單位重新設(shè)計了線包結(jié)構(gòu)，線包骨架中心采用齒輪狀空心結(jié)構(gòu)防止線包軸向轉(zhuǎn)動，采用高強(qiáng)度環(huán)氧筒的中心支撐以保證強(qiáng)度足夠。”劉文忠說，“然后，要解決線包軸向位移問題。如果設(shè)備狀態(tài)發(fā)生改變時線包發(fā)生軸向位移，一是絕緣變化影響設(shè)備安全，二是線圈移動后電感量會發(fā)生變化可能導(dǎo)致不能升壓。”

技術(shù)人員黃咚咚提出，把一個線包分別纏繞再組合，固定線包與線包之間的位置，再固定整個線包在內(nèi)部的位置。最后，項目組決定把每節(jié)電抗器分成10個線包，線包采用內(nèi)外筒固定，頂端采用大氣囊支撐固定的方式。制造單位的技術(shù)人員說，這個方案可以實(shí)現(xiàn)。

支撐問題一直困擾著大家。液壓桿是金屬的，支起設(shè)備后，與設(shè)備直接連接肯定不行，相當(dāng)于接地了，沒法滿足安全距離要求。能否直起來后去掉液壓桿？這個想法終于被大家認(rèn)可，但一個液壓支撐桿重達(dá)0.3噸。“再設(shè)計一個可調(diào)節(jié)高度的支撐桿撐著液壓桿。”黃咚咚建議，“上升到位后，調(diào)節(jié)這個支撐桿剛好撐住液壓桿，打開支撐設(shè)備的連接環(huán)讓液壓桿保持角度，這時收下液壓桿就可以了。”

隨著項目不斷推進(jìn)，一系列設(shè)計方案確定下來，最終交給制造單位生產(chǎn)。

技術(shù)路線明確

我們在現(xiàn)場見到了這臺一體化電抗器。設(shè)備放置在一個由工字鋼焊接的金屬底框上，運(yùn)輸時設(shè)備與地面水平約有15度夾角，均壓環(huán)永久固定在電抗器上；傾斜放置時，加上車身高約4米，滿足道路通行要求。

劉文忠講解了設(shè)備工作原理。使用時，將電抗器整體吊至運(yùn)輸車上，通過底框上的鐵環(huán)固定在車上。設(shè)備運(yùn)至工作場地后，通電，啟動液壓系統(tǒng)，推動固定在兩節(jié)電抗器中間的承力軸，以下部主軸為軸心轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)至與地面垂直，插上定位插銷使電抗器保持直立，解開液壓桿對電抗器的支撐連接，把液壓桿收下來直至滿足安全距離，就可做試驗。做完試驗后，啟動液壓系統(tǒng)，液壓桿上升到支撐軸，鎖上扣，卸下定位插銷，啟動液壓系統(tǒng)使設(shè)備降下傾斜至運(yùn)輸狀態(tài)。這臺設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，技術(shù)路線明確，充分體現(xiàn)了技術(shù)人員的智慧。

據(jù)了解，該設(shè)備的使用將750千伏電壓互感器誤差現(xiàn)場檢測效率提高近一倍，同時有效降低安全作業(yè)風(fēng)險。新疆電力公司電力科學(xué)研究院計量中心成立以來一直積極培養(yǎng)員工的創(chuàng)新意識，在這方面做了大量工作，努力提高現(xiàn)場作業(yè)自動化水平，降低安全風(fēng)險，緩解人力資源緊缺矛盾，有效保證了電網(wǎng)建設(shè)。該中心負(fù)責(zé)人李寧說：“電抗器一體化項目的成功是一個良好的開端，2014年我們已經(jīng)受理的專利包括該項目已有20項，還在不斷補(bǔ)充。我們正帶領(lǐng)員工在創(chuàng)新發(fā)展之路上不斷前行。”

更多資訊請關(guān)注電力電子頻道