我國(guó)東西部跨度上千公里，西電東送大都采用長(zhǎng)距離漠烧、大容量杏愤、高電壓的直流工程進(jìn)行輸電，工程送端和受端站點(diǎn)均要用到重達(dá)300多噸的換流變壓器這種樞紐設(shè)備已脓。而換流變壓器有一個(gè)關(guān)鍵的部件——有載分接開關(guān)珊楼，它是直流輸電系統(tǒng)調(diào)壓穩(wěn)壓的核心部件，也是一個(gè)非常精密的機(jī)電設(shè)備度液。

“換流變壓器有載分接開關(guān)好比汽車的自動(dòng)‘變速箱’亥曹，電壓調(diào)高調(diào)低，負(fù)荷調(diào)多調(diào)少恨诱，電流調(diào)大調(diào)小媳瞪，都要通過(guò)它的檔位來(lái)調(diào)節(jié)。”南方電網(wǎng)超高壓公司生技部副總經(jīng)理馮鶇說(shuō)照宝。

據(jù)介紹蛇受，換流變壓器有載分接開關(guān)有1000多個(gè)零部件，切換次數(shù)非常頻繁巫顽，一年高達(dá)6000余次菱脯，一次切換包括9個(gè)過(guò)程，每次動(dòng)作涉及到400多個(gè)零部件的精密配合菲痹，而且每個(gè)過(guò)程的時(shí)序配合為毫秒級(jí)湘秀，動(dòng)作過(guò)程中涉及到電喉投、熱、力多場(chǎng)耦合作用军含，這種時(shí)序配合的精度可比擬機(jī)械手表种车。

“由于可靠性要求極高，制造難度極大孩砸，這項(xiàng)技術(shù)一直掌握在外國(guó)少數(shù)廠家手里匿贝。設(shè)備維修也受限于外國(guó)廠家，一旦發(fā)生故障贸掰，只能更換同型號(hào)的進(jìn)口產(chǎn)品丁傲，訂貨周期需要三至四個(gè)月。”南方電網(wǎng)超高壓公司廣州局副總經(jīng)理汪洋說(shuō)审胚，“近些年來(lái)匈勋，進(jìn)口的換流變壓器有載分接開關(guān)在運(yùn)行中暴露出了機(jī)械開裂、絕緣劣化等重大問(wèn)題膳叨，嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行颓影。”

為了攻克這個(gè)“卡脖子”難題，南方電網(wǎng)超高壓公司組建了“產(chǎn)學(xué)研用”攻關(guān)團(tuán)隊(duì)懒鉴，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同開展“大容量換流變壓器用6000kVA有載分接開關(guān)”關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)诡挂。

面對(duì)重重困難，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)做好了充足準(zhǔn)備临谱。南方電網(wǎng)超高壓公司高級(jí)技術(shù)專家鄧軍說(shuō)：“我們結(jié)合多年運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)璃俗，針對(duì)進(jìn)口設(shè)備暴露出的絕緣裕度不足、材料選型不合理悉默、電氣設(shè)計(jì)不完善等問(wèn)題城豁，自主開展精細(xì)化建模仿真和真型樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，逐個(gè)攻克難題抄课，一步一步跨過(guò)難關(guān)唱星。”

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)從設(shè)備結(jié)構(gòu)、可靠性等方面開展攻堅(jiān)跟磨。團(tuán)隊(duì)從200多萬(wàn)種可能的結(jié)構(gòu)中選出36種局硝，再優(yōu)中選優(yōu)，并規(guī)避國(guó)際產(chǎn)權(quán)糾紛潭灯，最終選出最簡(jiǎn)潔最平衡的有載分接開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)焙逝。其次，重點(diǎn)開展核心器件研發(fā)话弹，其中難度極大的就是研發(fā)真空滅弧室（真空滅弧室年笋，又叫真空開關(guān)管，是中高電壓電力開關(guān)的核心部件。其主要作用是通過(guò)管內(nèi)真空優(yōu)良的絕緣性使中高電壓電路切斷電源后雌她，能迅速熄弧并抑制電流透汞，避免發(fā)生事故）。

“我們研制的產(chǎn)品不論從電壓政用、容量還是電流薄肉，都是目前世界上最高等級(jí)的，這對(duì)真空滅弧室的要求非澈簿ǎ苛刻。”鄧軍介紹相速，研發(fā)之初碟渺，他們想采用有成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)口真空滅弧室，但是經(jīng)過(guò)深入研究分析突诬，認(rèn)為既然要做成世界領(lǐng)先苫拍，那就所有東西都要領(lǐng)先，于是就決定聯(lián)合國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)自主研發(fā)真空滅弧室旺隙。

經(jīng)過(guò)計(jì)算绒极、仿真、對(duì)比蔬捷，他們開展了3000次性能檢測(cè)垄提、37萬(wàn)次負(fù)載切換、160萬(wàn)次機(jī)械壽命周拐、900萬(wàn)次波紋管疲勞等試驗(yàn)铡俐，最終研發(fā)出了真空滅弧室。

功夫不負(fù)有心人妥粟。經(jīng)過(guò)兩年堅(jiān)持不懈的努力审丘，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)突破了設(shè)計(jì)、制造犀进、試驗(yàn)和可靠應(yīng)用一系列關(guān)鍵技術(shù)嵌鳖，成功研制出了我國(guó)首臺(tái)額定容量6000kVA、最大電壓6000V膊节、最大額定電流1300A的大容量換流變有載分接開關(guān)及裂，實(shí)現(xiàn)了“原材料-組部件-整機(jī)”全鏈條的國(guó)產(chǎn)制造。

“單擊牛從乙極1原拉、極2啟動(dòng)按鈕朝财！”

“執(zhí)行！”

隨著現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員操作指令發(fā)布燃圾，從西換流站交流場(chǎng)的刀閘開關(guān)慢慢合上龟栗，電流瞬間從千里之外的西部，源源不斷地奔向東部地區(qū)弧泊。我國(guó)在大容量有載分接開關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“從無(wú)到有焰醇，從有到優(yōu)”的跨越式突破昧甲，高壓直流輸電系統(tǒng)“變速箱”實(shí)現(xiàn)了“中國(guó)制造”。

“與同類進(jìn)口的產(chǎn)品相比昼牛，國(guó)產(chǎn)的換流變壓器有載分接開關(guān)結(jié)構(gòu)更合理、選材更優(yōu)良康聂、指標(biāo)更優(yōu)異贰健，在現(xiàn)行IEC和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提高了2項(xiàng)試驗(yàn)考核指標(biāo)，新增了1項(xiàng)性能驗(yàn)證和3項(xiàng)性能摸底試驗(yàn)恬汁。經(jīng)行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)鑒定取得國(guó)際領(lǐng)先評(píng)價(jià)伶椿，打破了西方企業(yè)的技術(shù)壟斷，不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化氓侧，并且達(dá)到了性能更優(yōu)脊另。”南方電網(wǎng)超高壓公司創(chuàng)新部副總經(jīng)理陳歡說(shuō)，“設(shè)備研制成功约巷，證明了只要給他們機(jī)會(huì)偎痛，國(guó)內(nèi)廠家也可以生產(chǎn)出媲美進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。”

南方電網(wǎng)超高壓公司副總經(jīng)理劉相槍表示：“我們的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)敢啃硬骨頭独郎、敢接硬任務(wù)踩麦、敢挑重?fù)?dān)子，通過(guò)堅(jiān)持不懈的努力氓癌，不斷取得新進(jìn)展靖榕、新突破、新成效乃倔，這是我們‘胸懷大局翎襟、迎難而上、自立自強(qiáng)镊僚、永攀高峰’精神品質(zhì)的最好體現(xiàn)”寿针。

據(jù)介紹，國(guó)產(chǎn)換流變壓器有載分接開關(guān)大的成功研制镰钦，將大幅減少工程建設(shè)投入径卜，僅從設(shè)備成本方面估算，新建一條特高壓直流輸電工程可以節(jié)省費(fèi)用近4000萬(wàn)元箫驻，對(duì)提升西電東送主網(wǎng)架設(shè)備自主可控水平芽茄，帶動(dòng)我國(guó)高端電工裝備產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)，以及保障我國(guó)能源電力供應(yīng)的安全穩(wěn)定具有十分重要的意義绍挤。