產(chǎn)品研發(fā)背景

在全球大力推行可再生能源發(fā)電和我國推行“雙碳”目標的大背景下，近年來海上風電以其發(fā)電穩(wěn)定性高、電網(wǎng)接入便利、土地節(jié)省等優(yōu)勢，展現(xiàn)出較大的發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬?。直流場設(shè)備是海上平臺的重要組成部分，直流電壓等級越高的電力設(shè)備需要配置空間更大的換流站，傳統(tǒng)敞開式空氣絕緣的直流場設(shè)備占用空間較大，限制了海上平臺的發(fā)展。直流氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(直流GIS)不但有助于減少陸上換流站的占地面積，也有利于降低容量大離岸遠的海上風電場的設(shè)施投資成本，具有更高的可靠性。此外，海上風電柔性直流輸電系統(tǒng)逐漸向高電壓等級、高容量的方向發(fā)展。因此，研發(fā)高電壓等級直流GIS，即±550kV直流GIS將針對性地滿足未來海上平臺高電壓等級、大容量、輕型化、緊湊化的需求。

積極響應(yīng)市場需求

直流電場條件下固體絕緣材料內(nèi)部及表面的電荷積聚會局部改變電場分布，對產(chǎn)品的絕緣性能及長期運行穩(wěn)定性提出了更高要求，設(shè)備研發(fā)面臨技術(shù)難題。

西開電氣響應(yīng)市場需求，成立項目攻關(guān)組，對直流場下設(shè)備的絕緣問題進行了深入研究，通過多場耦合仿真模型，研究絕緣子幾何形狀對氣固界面電場分布的影響規(guī)律，通過實驗確定滿足±550kV GIS盆式絕緣子及絕緣支撐件的絕緣優(yōu)化設(shè)計準則。

依托仿真、測試等手段反復優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，在項目推進過程中，多部門協(xié)作，積極協(xié)調(diào)資源，爭分奪秒完成樣機試制工作。項目組經(jīng)過反復論證及研究，制定多種工況下的試驗方案，全面驗證產(chǎn)品的絕緣性能及可靠性，為順利完成試驗爭分奪秒。

積極開拓海上風電市場

由于目前直流GIS暫無試驗標準，為了推動直流GIS的壓法進展，項目組基于直流GIS長期運行特性及應(yīng)用場景，綜合考慮了穩(wěn)態(tài)下直流GIS長期帶電導致電荷積聚、暫態(tài)下雷電和操作過電壓導致沿面閃絡(luò)、負荷載流導致溫度梯度等復雜工況下的絕緣問題，制定了長期帶電試驗方案來驗證設(shè)備的可靠性、長期穩(wěn)定性等性能。

西開電氣直流GIS攻關(guān)團隊致力于實現(xiàn)西電在柔性直流輸電及海上風電設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域取得新突破努力使產(chǎn)品滿足海上風電技術(shù)和設(shè)備需求積極擴展海上風電市場。