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掌握GIL检修核心关键技术意义重大

——访三峡集团副总工程师程永权

时间:[2019-08-13 ] 信息来源:中国长江三峡集团有限公司
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  我国高压输电线路的电压等级中,330千伏到750千伏属于超高电压,其输送电能线路被称为超高压输电。平日里,如果不是专业人士,可能分不清天空中这些输电线路的区别,但至少对这些输电线并不陌生。然而,有一种输电线路并非抬头可见,且即使是现在,它的生产技术仍然主要由国外知名企业掌握。

  这就是GIL,英文全称是Gas Insulated Transmission Lines,中文名为气体绝缘金属封闭输电线路,常用于地下厂房输送到地面的电力输送通道。

  2019年5月初,从三峡集团溪洛渡水电站传来捷报,经过长江电力检修厂二十多天的独立自主抢修,溪宾Ⅰ线500千伏气体绝缘金属封闭输电线路正式恢复运行。

  我国特高压输电(1000千伏及以上交流电网或±800千伏及以上直流电网)技术已经成熟并投入商业应用,然而为何GIL生产技术仍被国外企业垄断?独立自主掌握GIL检修核心关键技术对我国水电行业的发展有何意义?记者就这些问题采访了三峡集团副总工程师程永权。

  GIL和地面输电线路有何不同?

  程永权:直观地说有两点区别。首先两者外部环境不同。GIL是输电线的一部分,但由于地下输电线路没有足够空间架高压线,浓缩后的高压线输电设备对绝缘要求就会更高。经过研究,用特殊气体(六氟化硫)创造绝缘环境是很好的办法,但这同时对管道内气体的纯净度要求极高,一旦出现导电的离子就可能会引发线路放电,导致输电线短路。

  其次,GIL有垂直和水平两种布置方式,垂直布置的安装难度高,如何让母线的导体和外壳合理受力、可靠连接是垂直布置技术的关键,这是地面高压线路在安装和维修过程中几乎不需担忧的难题。

  GIL运行过程中出现故障主要原因是什么?

  程永权:GIL出现故障的主要原因是填充的绝缘气体掺杂了导电离子(杂质或者颗粒)引发线路放电,事故发生的原因和GIL设备本身结构息息相关。

  首先,为了便于在室内安装输电设备,GIL是一节节管道连接起来的,设备制造、安装过程中环境洁净度不够、清扫不干净,造成管道内灰尘残留,是设备运行中放电故障的主要原因;另外,外部环境造成GIL震动也可能会在导体接头处产生摩擦出现导电颗粒;其次,为了保证导体母线处于管道中央,设备采用支撑绝缘子固定,如果绝缘子的质量稍有瑕疵(例如裂痕或气泡),就很有可能降低其绝缘性能,引发放电。

  极度严格的安装条件和技术,以及对零件质量的高精度要求,使得到目前为止,国内没有一家企业拥有能够独立制造和安装GIL设备的能力,几乎所有的地下电站GIL安装技术都只能依赖国外进口。

  激励技术人员独立自主掌握500千伏GIL检修核心关键技术的动力是什么?

  程永权:2014年,溪洛渡水电站500千伏GIL线路首次出现故障,当时我们只能依靠原厂家外国专家检修处理,长江电力检修人员协助配合,检修共耗时91天。然而这91天里,有很大一部分时间却是耗在国外检修设备的调配和运输,以及等待国外检修专家的时间。一条GIL线路故障就会造成两至三台发电机组同时停运,电站发电损失风险非常高。受制于人的痛苦是激发检修人员决定掌握核心技术的关键因素。

  功夫不负有心人,这次溪宾Ⅰ线500千伏GIL出现故障,长江电力检修厂的技术人员从检测、维护、焊接仅用26天,一次性通过GIL检修试验。长江电力检修人员从第一次是配合协助检修,到这次独立完成检修,实现了突破。这次突破,不仅大大降低了电站的损失,更重要的是训练出一支国内仅有的掌握GIL焊接核心技术的队伍,这是谁也拿不走的财富!这对我国水电行业稳步发展具有重要意义。

  您是如何看待科技创新对企业发展的意义?

  程永权:科技创新要服务于集团发展战略。集团致力于清洁能源的开发,科技创新的空间很大,特别是我们处于科技发展日新月异的时代,处于能源转型的时代,数字化、智能化为水电与新能源科技创新创造了条件。

  比如,应用人工智能技术开展电站运维技术创新具有良好的发展前景。三峡集团的水电项目和不少风电、太阳能项目所在地都是在远离城市的深山峡谷、荒漠戈壁,生活和工作条件都非常艰苦,和家人也是聚少离多。通过科技创新可以实现人工智能“替代人、解放人、超越人”的目标,在保证电站安全稳定运行的前提下,减少支出、提高效率,让我们的员工拥有更好的生活环境和更高的幸福指数。

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