【深化拓展“三个年”活动 聚焦聚力打好“八场硬仗”】穿越核心技术“无人区”——国产气体绝缘输电线路的自主创新之路

来源:陕西日报 2025-08-14 08:04

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8月8日,在西安西电开关电气有限公司生产车间,全国首台800千伏GIL产品正在组装。 本报通讯员 全欢摄

8月8日,在西安西电开关电气有限公司生产车间,工人在紧张装配全国首台800千伏GIL产品。

指着眼前的“庞然大物”,西安西电开关电气有限公司营销中心副主任马建说:“首台800千伏GIL产品将用于新疆昌东发电有限公司2×660兆瓦超超临界机组项目。该项目总投资56亿元,主要为高纯晶硅、金属硅等产业快速发展提供电力保障。”

为了保障项目高质量交付,西安西电开关电气有限公司研发团队持续进行技术攻关,针对核心难点成立专项小组,细化任务、明确节点,实时跟踪进度,确保按期交付。

西安西电开关电气有限公司高级工程师李振军说:“首台800千伏GIL产品采用SF6/N2混合气体介质,在高电压等级下仍能稳定维持绝缘强度,环境适应性强,耐受高海拔、大温差等复杂工况,为特高压电网安全高效运行提供了可靠支撑。”

GIL是气体绝缘输电线路,是一种大容量、长距离输电的关键装备,具有占地面积小、可靠性高、环境适应性强等特点,尤其适用于城市密集区、跨海通道及复杂地形等特殊场景。此前,800千伏GIL产品的核心技术仅由少数国外企业掌握,严重制约了我国重大能源工程建设。

近年来,随着“双碳”目标推进,西北地区的电站建设步伐不断加快,设备节能减排要求不断提高。然而,在地广人稀的戈壁,传统架空出线方案无法满足严苛的环境要求,GIL产品凭借其在野外工况下的可靠应用,成为大容量、长距离输电的最佳选择。

2023年,西安西电开关电气有限公司勇担国之重任,以电力装备领域的深厚技术底蕴为支撑,立项进行额定电压800千伏、绝缘气体SF6/N2、额定电流6300安、额定短时耐受电流63千安GIL产品的研发。

“SF6气体凭借良好的绝缘性和灭弧性能,一直被广泛应用于输变电设备,但SF6的全球变暖潜势值是目前已知气体中最高的,会产生很强的温室效应。SF6/N2的混合气体作为绿色环保替代气体,正在成为电力设备降低碳排放的有效方式之一。”西安西电开关电气有限公司管母系统研发处副主任李伟说。

采用SF6/N2混合气体替代纯SF6气体,在保证绝缘性能的同时能够减少SF6使用量约70%,有效减轻温室气体危害,对实现电网绿色低碳发展具有重要意义。

然而,在气体绝缘输电线路研发初期,西安西电开关电气有限公司项目团队面临着前所未有的挑战。

在252千伏以上SF6/N2产品的“无人区”,项目团队努力求索,一头扎进产品设计结构打磨和优化、试验方案讨论中,运用先进的软件计算进行仿真验证,对机械强度、绝缘配合、过电压及系统接地、管道整体力学分析、制造工艺等技术难题开展全维度攻坚。

“创新不是一天就能实现的。”西安西电开关电气有限公司副总工程师南振乐说,经过无数次实验,研发团队终于打破了高落差、有限空间、大温差等技术壁垒,为产品研发筑牢了根基。

2024年8月,西安西电开关电气有限公司自主研发的800千伏GIL产品成功通过各项型式试验考核,取得了型式试验报告和认证。公司成为国内首个完成全套800千伏GIL型式试验并全面掌握技术的领军企业。

“这项成果标志着我国高电压等级环保型GIL产品实现从‘0’到‘1’的历史性跨越,开启了我国GIL自主可控的崭新篇章。”西安西电开关电气有限公司总经理曹伟产自豪地说。

如今,随着技术的不断创新,西安西电开关电气有限公司成功穿越“无人区”,252千伏、550千伏、800千伏、1100千伏高电压等级全系列产品,以及550千伏、800千伏SF6/N2混合气体环保型GIL产品系列等拥有自主知识产权,发展不断提速。

技术领先的同时,产品也“遍地开花”——

2015年,参与三峡水电站550千伏GIL建设,长度为1700米;

2019年,生产安装福清核电站550千伏GIL,是核电领域国产GIL产品的首次使用,打破国外GIL厂家在核电市场的长期垄断,工程采用地下隧道水平布置,长度为3600米;

2020年,生产安装乌东德水电站550千伏GIL,是国产首台套高落差竖井GIL,打破国外企业对高落差竖井技术的垄断;

2024年,生产安装巴基斯坦SK水电站,是国内首个出口的550千伏GIL工程,突破了大角度斜井设计技术,长度为6400米;

……

“创”出一片新天地。创新让企业攀上了技术顶峰,牢牢掌握了发展的主动权。自GIL产品实现商业供货至今,西安西电开关电气有限公司先后参与完成35个工程设计,供货近70公里单相米。

“关键核心技术越是过硬,发展就越有底气、越占优势。一代代西开人不断实现赶超,是中国电力人不断勇攀高峰、砥砺前行的奋斗写照。”西安西电开关电气有限公司董事长孟晨说,新时代新发展,西开人将为构建清洁低碳、安全高效、自主可控的能源体系,为建设科技强国、制造强国提供源源不断的“绿色智慧”。

记者 苏怡

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