在國內(nèi)外市場 真空有載分接開關(guān)的使用量已經(jīng)超過了50%

12月17日，MR公司在江蘇蘇州召開了有載分接開關(guān)HVDC項目應用研討會。MR中國業(yè)務開發(fā)資深經(jīng)理沈大中博士作為研討會的主旨發(fā)言人之一參會，并在研討會最后一個環(huán)節(jié)發(fā)布其新書《換流變壓器用有載分接開關(guān)》。

圖(左二)為MR中國業(yè)務開發(fā)資深經(jīng)理沈大中

記者：有載分接開關(guān)在高壓直流輸電換流變中的作用是什么?

沈大中：高壓直流換流變壓器中的有載分接開關(guān)與普通電力變壓器中有載分接開關(guān)的作用一樣，都是用于調(diào)整由于負荷波動引起的電壓變化。但有載分接開關(guān)在換流變壓器中還有另外兩個重要作用，一方面配合換流閥進行直流電壓和功率的控制，另一方面實現(xiàn)降壓運行，后者是保障長距離高壓直流輸電線路可靠性的重要功能。因此它是換流變壓器和高壓直流輸電系統(tǒng)中的重要部件。

記者：目前，有載分接開關(guān)在高壓直流輸電換流變的應用情況如何?請列舉MR有載分接開關(guān)在高壓輸電中應用的案例。

沈大中：目前，有載分接開關(guān)在所有的高壓直流換流變里都有應用，已經(jīng)成為標配。從三峽工程開始，MR公司參與了中國大部分的直流項目的建設，其中包括全世界首次采用有載分接開關(guān)的±800千伏云廣工程、向上工程、靈紹工程、酒湖工程。還有首次連接1000千伏的上海廟—山東的特高壓工程，錫盟—泰州工程現(xiàn)在還沒有動工，但是已經(jīng)確定了有載分接開關(guān)的設計。還有全世界首次采用的±1100千伏昌吉—古泉工程。

記者：高壓直流輸電中換流變用有載分接開關(guān)與傳統(tǒng)電力變壓器用有載分接開關(guān)有怎樣的不同?隨著直流輸電電壓等級越來越高、容量越來越大，對有載分接開關(guān)提出哪些新的要求?

沈大中：換流變壓器具有容量大、電壓高、運輸難、技術(shù)參數(shù)特殊等特點，技術(shù)參數(shù)特殊表現(xiàn)在調(diào)壓范圍大、短路阻抗高，交直流混合絕緣等。體現(xiàn)在有載分接開關(guān)上就是調(diào)壓頻繁、級電壓高、級容量高，特別是開關(guān)切換的電流不是純正弦波，而是帶有高頻諧波的方波。有載分接開關(guān)必須具有長期可靠切換這種波形電流的能力。

中國已投運的和在建的一些特高壓直流輸電工程無論電壓，容量還是線路長度都是世界紀錄，代表著這個領(lǐng)域的發(fā)展水平。中國高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展也對有載分接開關(guān)提出了挑戰(zhàn)。MR始終伴隨著這些發(fā)展，不讓有載分接開關(guān)成為高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

高壓直流輸電屬于高端應用，對安全性、可靠性提出了很高要求，這對于有載分接開關(guān)的技術(shù)發(fā)展也起到了推動的作用。隨著電壓的提升和油色譜測量精度的提高，對變壓器油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體非常敏感。有載分接開關(guān)底部選擇器中的極性轉(zhuǎn)換開關(guān)的正常操作會產(chǎn)生微量氣體，在常規(guī)應用中基本測不到，而在換流變壓器中由于頻繁操作，會干擾油色譜分析。為此MR公司發(fā)明了快速開關(guān)，有效地抑制了氣體。在中國幾個項目多年實際運行對比，效果明顯，得到用戶稱贊。

目前是中國高壓直流輸電建設的又一個高峰，有很多技術(shù)難題需要攻克，大量的人才需要培養(yǎng)，這需要理論體系和技術(shù)資料，在這個時候朱英浩院士和我共同編著了《換流變用有載分接開關(guān)》一書，是我們?yōu)橹袊�高壓直流輸電建設作一點貢獻。

記者：在電力變壓器領(lǐng)域，真空有載分接開關(guān)與傳統(tǒng)的油浸式開關(guān)相比，前者的優(yōu)勢是什么?未來，真空有載分接開關(guān)的發(fā)展方向是怎樣的?

沈大中：真空有載分接開關(guān)是順應市場的需求，即降低維護成本而開發(fā)的，所以得到市場的認可，已經(jīng)成為目前市場的主導開關(guān)型式。在三年前真空開關(guān)的產(chǎn)量就已經(jīng)超過傳統(tǒng)的油浸式開關(guān)。客戶已經(jīng)體驗到真空有載分接開關(guān)免維護、高環(huán)保、高可用率的優(yōu)勢。對某些應用甚至是唯一的選擇，如海上平臺，真空有載分接開關(guān)全密封免維修，并可用替代絕緣油。MR已經(jīng)完成了真空開關(guān)的完整系列，可提供真空式和油浸式多種選擇，但越來越多的客戶指定用真空式。目前，在國內(nèi)外市場，真空有載分接開關(guān)的使用量已經(jīng)超過了50%。

近年來，客戶的觀念在逐漸變化，客戶逐漸意識到傳統(tǒng)油浸式有載分接開關(guān)的維護成本會隨著勞動力成本的增長而上升，環(huán)保的成本也在增長。真空有載開關(guān)整個壽命周期的優(yōu)勢會越來越明顯。還有一個趨勢就是隨著可再生能源比例的增加，智能電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)會更復雜，電壓調(diào)節(jié)的需求會增加，有載分接開關(guān)的操作次數(shù)也會增加。真空有載分接開關(guān)替代油浸式開關(guān)需要一個過程，相信不久，真空有載分接開關(guān)的使用量就會達到70%。

記者：隨著我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，可再生能源比例不斷提升，未來有載分接開關(guān)在新能源領(lǐng)域是否也能大展拳腳?

沈大中：隨著中國智能電網(wǎng)建設的逐漸推進和對新能源開發(fā)的日益重視，電源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，清潔能源發(fā)電比例不斷提高。水電、核電、光伏發(fā)電和風電的裝機容量連年成倍增長。這種變化增加了對高壓直流長距離輸電和聯(lián)網(wǎng)的需求，同時也對配網(wǎng)有很大的沖擊，對電網(wǎng)的調(diào)節(jié)需求增加。

有載分接開關(guān)不僅可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，改善和提高電能質(zhì)量，還可以優(yōu)化電網(wǎng)的無功分布，降低線路損耗。所以有載分接開關(guān)還有很大潛力可以開發(fā)。