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【里程碑】重点工程案例展示

【里程碑】重点工程案例展示 中电普瑞
2019-05-10
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导读:重点工程案例纪实


2008-2009灵宝扩建直流背靠背工程

(±166.7kV/750MW )100%工程,灵宝背靠背站全套换流阀及阀控

2009年12月14日,灵宝扩建背靠背工程正式进入商业运行阶段。“国家电网自主研发的世界首个6英寸4500安晶闸管成功投运” 作为国网公司重大成果上报上级单位。

作为世界上第一个额定电流为4500安的直流工程,灵宝背靠背扩建工程新增换流容量75万千瓦,西北侧出线电压等级330千伏,华中侧出线电压等级500千伏。灵宝换流站扩建工程投运后,换流容量将提升两倍,达到111万千瓦。实现了更大范围资源优化配置,促进西北电网、华中电网水火电跨流域补偿调节和联网效益。


三沪‖回±500千伏直流输电工程(2009-2010)

(±500kV / 300MW)100%工程,送端荆门站及受端沪西站的全部换流阀及阀控

三沪II回(葛沪综合改造)直流输电工程是世界首条±500千伏双回路直流输电线路,是三峡输变电工程中的收官之作,是国家电网公司落实国家西电东送能源发展战略的又一重点工程。


宁东-山东±660千伏直流输电工程(2009-2011)

(±660kV /4000MW) 100%工程,送端银川东站及受端青岛站的全套换流阀及阀控

宁东-山东直流输电工程是世界上第一个±660千伏电压等级直流输电工程,其单阀耐压水平、串联晶闸管级数创世界之最,代表当今世界直流输电技术的最高水平和发展方向的项目,也作为国家“西电东送”和“外电入鲁”的重点工程也备受关注。于2011年2月28日,顺利投运。


黑河中俄直流背靠背输电工程(2007-2011)

(±125kV /750MW) 100%工程,黑河背靠背站全套换流阀及阀控

2012年1月9日19点38分,国家电网公司第一个国际直流输电工程——中俄直流联网黑河背靠背换流站完成全部项目的系统调试,正式投运。普瑞工程提供俄方侧得换流阀产品运行情况良好。

中俄直流联网黑河背靠背换流站的直流电压±125kV、额定容量750MW,年供电量将达到43亿千瓦时,是中俄两国开展能源领域合作的一项重大成果。作为国家电网公司首个国际合作的直流联网工程,她架起了中俄两国能源互惠的桥梁,展现了我国机电设备的制造能力和工程建设管理水平,意义非常深远重要。


南汇风电场柔性直流输电示范工程(2008-2011)

(±30kV /18MW)100%工程,送端南汇站、受端书柔站的全套控制保护系统

2011年7月25日,亚洲首条柔性直流输电示范工程——上海南汇风电场柔性直流输电示范工程正式投入运行。普瑞工程承担了该工程的总集成并研制开发了具有国际先进水平的换流阀、阀基控制器、控制保护系统等核心装备。

该项目具有独立自主知识产权,经受了实际运行的考验,运行稳定可靠,其中模块化多电平换流器动态模拟仿真、高电压宽范围直流取能、全数字化分段式IGBT驱动、多层面能量平衡电流控制及高速脉冲分配等技术达到国际领先水平。CPS5000型柔直控保设备,提高了风场侧交流电压的稳定性,大大降低了电压波动导致风机脱网的概率和风电场变压器分接头调节次数,提高了风电接入系统的整体可靠性。


锦屏-苏南±800千伏直流输电工程(2011-2012)

(±800kV /7200MW)1/8工程,送端裕隆站的极2低压厅换流阀及阀控

2012年12月12日,代表当时世界最高直流输电技术水平的锦屏-苏南±800千伏特高压直流输电工程正式投运,开始向华东地区送电。由普瑞工程自主研发的世界首个±800千伏特高压直流换流阀运行状况良好,一次性通过长时间额定电流考核;二次控制设备各项触发、监测和保护策略准确,运行稳定,标志着国家电网公司在特高压换流阀及二次控制设备关键技术研究及工程化应用领域走在了世界前列。

锦苏工程额定电压±800kV,额定电流4500A,额定输送功率7200MW,工程途经四川、云南、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏等8省市,线路全长2059km。与向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程相比,输送容量更大、送电距离更远,创造了特高压直流工程建设的新纪录,代表了世界高压直流输电技术的新高峰。该工程实现了科研、设计、设备制造、施工、调试等全面自主创新,不仅拉动了国内相关产业发展,更具有显著的技术创新示范效应。


哈密南-郑州±800千伏直流输电工程(2012-2013)

(±800kV /8000MW)1/4工程,送端哈密南站的极1换流阀及阀控

哈密—郑州直流输电工程是世界上首个±800千伏、输送容量800万千瓦级的直流输电工程,线路长度2210.2公里,对后续特高压直流工程具有很好的示范和促进作用。该工程与向上、锦苏工程相比,输送容量更大,送电距离更远,面临的环境条件更加复杂,安全质量和技术要求更高。


溪洛渡-浙江±800千伏直流输电工程(2013-2014)

(±800kV /8000MW)1/4工程,送端双龙站的极2换流阀及阀控

溪浙工程是我国继哈郑工程之后的第二个“±800千伏、800万千瓦”特高压直流输电工程,也是国内首条在系统调试期间输送功率为8000MW、过负荷输送功率达到8400MW的特高压直流输电工程。


哈密南西门子特高压换流阀改造工程(2014-2015)

(±800kV /8000MW)哈密南极Ⅱ低端西门子换流阀

2015年1月30日,经普瑞工程技术改造的哈密-郑州±800kV特高压直流输电工程哈密南极Ⅱ低端西门子换流阀顺利通过168小时试运行,正式投运。试运行期间,极Ⅱ低端换流阀输送功率1000MW,运行状况良好,无异常报文。这是国内首次对西门子技术路线换流阀所做的技术改造,意义重大。

自2014年3月,国家电网公司委托普瑞工程牵头开展哈郑工程西门子换流阀改造工作以来,普瑞工程凭借丰富的技术积累和工程经验,相继完成阀模块设计、电气和结构改造、换流阀生产组装、试验验证、包装运输、现场安装调试等系列工作。在时间紧、任务重的情况下,通过提早部署,制订科学的工作流程与操作规范,保证了工程质量与实施进度,得到国网各级领导的充分肯定。

改造后,换流阀的直流均压电阻温度由100℃降低至62℃以内;解决了西门子VBE跳闸不切换系统、逆变侧运行容易出现换相失败、换流变充电容易误判换流阀故障引起跳闸等系列问题;同时也解决了阻尼电阻冷却容量偏小引起低流量保护误动等问题,为工程可靠运行提供重要保障。


厦门柔性直流输电科技示范工程(2014-2015)

(±320 kV /1000MW) 100%工程,送端彭厝站及受端湖边站的全套换流阀及阀控

2015年12月17日,世界首个采用真双极接线方式的柔性直流输电工程——厦门柔性直流输电科技示范工程顺利投运。工程额定电压±320kV,额定容量100万千瓦,电压容量双双创造国际之最。标志着我国全面掌握高压大容量柔性直流输电关键技术和工程成套能力,实现了柔性直流输电技术领域的国际引领。普瑞工程承担了工程核心装备——柔性直流输电换流阀及阀控设备的生产制造、安装调试等工作。


灵州-绍兴±800千伏直流输电工程(2015-2016)

(±800kV /8000MW)1/2工程,送端灵州站全套换流阀及阀控

灵绍工程是国务院确定的大气污染防治行动计划的12条重点输电通道之一,是特高压电网建设的重要组成部分。建成后,将具有8000兆瓦的输电能力,促进清洁能源发展,实现“风光火打捆”电力外送、扩大“西电东送”规模,持续推动国家能源结构优化。工程起于宁夏灵武,止于浙江绍兴,途经6省,全长1720千米。


酒泉-湖南±800千伏直流输电工程(2015-2017)

(±800kV /8000MW)1/2工程,送端酒泉站全套换流阀及阀控

2017年6月23日,酒泉-湖南±800kV特高压直流输电工程正式投入商业运行。普瑞工程自主知识产权的A5000型换流阀及阀控设备实现第五次工程应用。酒湖特高压直流工程,穿越河西走廊,途径甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南等5省市,全程2383公里。其电压等级±800千伏,额定输电能力800万千瓦。该工程是国家“西电东送”重点工程,也是我国首个大规模打捆新能源电力远距离外送的特高压直流工程,可构建起外电入湘的“直通车”,为湖南能源提供可靠保障。


舟山直流断路器科技示范工程(2016)

(200kV)1/2工程,直流断路器及控保1套

2016年12月29日,舟山柔直系统直流断路器及阻尼恢复技术示范工程正式投运。由普瑞工程完成生产制造的全球首台200千伏高压直流断路器正式投入运行,标志着我国直流高端重大装备实现重大突破。该工程采用±200千伏级联全桥混合式直流断路器,作为目前世界上电压等级最高、分断能力最强的直流断路器,克服了机械断路器开关速度限制的难题, 不仅能实现故障后健全直流子系统稳定运行和网络重构,大幅降低故障电流对换流站设备和交流系统的冲击,保障系统设备安全,并且能实现换流站和线路的快速带电投退,在系统故障清除后实现系统的快速启动。该技术填补了我国在高压直流断路器、阻尼模块和谐振开关工程化应用领域的技术空白,对国际直流输电技术发展具有示范和推动作用。


上海庙-临沂±800千伏直流输电工程(2016-2018)

(±800kV /1000MW)1/2工程,受端临沂站全套换流阀及阀控

普瑞工程与南瑞继保联合体成功中标上海庙—山东±800千伏特高压直流输电工程,将为该工程提供全部换流阀。该工程为世界首个6250A特高压直流输电工程,输电容量首次从800万千瓦提升到1000万千瓦。

上海庙—山东±800千伏特高压直流输电工程途经内蒙古、陕西、山西、河北、河南、山东6省(区),换流容量2000万千瓦,线路全长1238公里,工程投资221亿元。该工程是大气污染防治行动计划的重要组成部分,能促进能源基地开发、扩大风电等新能源消纳范围、加快资源优势向经济优势转化、提高电网接纳清洁能源能力,并对推动特高压电网及全球能源互联网的发展具有重大的示范作用。


南网滇西北-广东特高压直流输电工程(2016-2017)

(±800kV /5000MW)1/2工程,受端东方站全套换流阀及阀控

滇西北-广东±800千伏特高压直流输电工程是国务院大气污染防治行动计划的12条重点输电通道之一,也是国家“稳增长”重点工程,为南方电网公司第三条特高压直流输电工程。该工程起于云南大理州,途径云南、贵州、广西、广东四省区,落于广东省深圳市,全长1928公里,为南网线路最长输电工程。建成后,工程每年可向广东输送清洁电量200亿千瓦时,有力促进转变经济发展方式,推进低碳经济发展。

2016年3月31日,普瑞工程成功中标该工程,是自A5000型换流阀的第六次工程应用,也是南瑞集团换流阀产品首次进入南网系统。


扎鲁特-青州±800千伏直流输电工程(2016-2018)

(±800kV /10000MW)1/2工程,送端青州站全套换流阀及阀控

扎鲁特-青州特高压直流输电工程起点位于内蒙古通辽市,终点位于山东潍坊市,途径内蒙古、河北、天津、山东4省,新建扎鲁特、青州两座换流站,换流容量2000万千瓦,线路全长1234千米,送端换流站接入500千伏交流电网,受端换流站分层接入500/1000千伏交流电网。是落实中央全面振兴东北老工业基地战略部署,推动东北电力协调发展的重大工程。是我国额定输送容量1000万千瓦、受端分层接入的±800千伏特高压直流工程标准化示范和样板,达到特高压直流设计和制造最高水平。预计2017年建成投运。


渝鄂直流背靠背联网工程(2017-2019)

(±420kV/5000MW ) 1/4工程,北通道2单元的全套换流阀及阀控

普瑞工程正在参建世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流输电工程——渝鄂直流背靠背联网工程。该工程实现川渝电网与华中电网异步互联,在世界上首次将柔性直流输电电压提升至±420千伏,电力输送容量达到500万千瓦,对优化国家电网格局、促进能源供给侧结构性改革、提升电网科技水平具有重要意义。


巴西美丽山二期水电输出工程 (2016-2019)

(±800kV/4050MW )1/2 工程,受端(里约站)的全套换流阀及阀控

巴西美丽山二期工程将新建一回2518公里的±800千伏特高压直流输电线路、两端换流站及相关配套工程,输电能力400万千瓦,项目计划于2020年正式投入运行。该工程主要解决巴西能源中心和负荷中心呈逆向分布的问题,将集中在北部亚马逊河流域的水电资源,输送到2000公里之外的负荷中心——里约热内卢和圣保罗地区。也是基于此原因,工程选用适合远距离、大容量、低损耗的特高压输电技术为最优方案。

立足当地电力需求,综合考虑技术与经济效益,经过反复讨论、验证,普瑞工程自主知识产权A5000型换流阀在该工程中,实现多项技术创新,主要有:(1)首次采用单12脉动换流阀。根据工程情况,对换流阀设计开展“量身定制”,最终确定性价比最高的单12脉动技术方案。这也是首个采用单12脉动的在建工程,将减少阀厅数一半,利于降低建设及运营成本,将为海外同类工程执行提供经验。(2)首次采用8.5kV/5英寸晶闸管。该器件为普瑞工程与株洲南车联合研发,将在该工程中实现行业首次应用。8.5kV/5英寸晶闸管作为核心器件,较惯用产品,提高了电压等级,促使晶闸管、水冷接头和管材数量减少,从而降低了阀体重量及水流量不均匀系数,提高了系统安全性,节约了建设成本。(3)首次采用便携式晶闸管级功能测试仪。自主研发,可实现远程、本地操作,具有VBE、TTM板、晶闸管、阻尼回路等测试功能,属国产产品首次国际应用。其可大大缩短维护时间,减少因计划停电造成的经济损失。


英国谢得兰柔性直流输电工程(2017-)

(±88kV/60MW ) 100%工程,送端(苏格兰侧)及受端(谢得兰侧)的全套换流阀、阀控及控制保护系统

谢得兰柔性直流输电工程用于解决设得兰岛的可靠供电问题。该岛位于苏格兰北部,面积566平方英里,人口约2.34万。2016年5月,项目业主苏格兰南部能源公司(SSE),向全球具备相关资质的供应商发出投标邀请,寻求最优能源解决方案。国际各大顶级设备厂商纷纷竞标。经过激烈的竞争,最终该项目将采用普瑞工程提供的技术方案、换流阀及控制设备,采用±88kV/60MW柔性直流输电方式,输电距离约250千米。由于英国政府规划原因,该项目暂时搁置。


统一潮流控制器(UPFC)

  • 上海蕴藻浜-闸北220KV统一潮流控制器工程(2017)

(220kV/2×(±50MVA))

2017年9月12日,上海220千伏蕴藻浜变电站统一潮流控制装置(UPFC)正式投运。

蕴藻浜~闸北三线断面潮流分布不均且闸蕴2268潮流相对较大,且受限于线路过载。UPFC投运后,通过提供动态无功支撑,将蕴藻浜~闸北断面输送能力从570MW进一步提高至620MW,有效提高了蕴藻浜~闸北断面输送能力,并提高该地区的电压控制水平和电压稳定性。



业配电网用高压静止无功补偿装置

  • 济钢1700mm热轧带钢交-交变频轧机SVC工程(2005)

(35kV /30Mvar/40Mvar),供货TCR+FC

2005年11月,济南钢铁集团总公司1700mm热轧带交-交变频轧机SVC工程顺利投运。该工程包括两套TCR型SVC装置,分别为35kV/30Mvar及35kV/40Mvar。

  • 广州众联不锈钢有限公司交流电弧炉SVC工程(2007)

    (35kV /180Mvar),供货TCR+FC

2007年2月,一期35kV/180Mvar TCR型SVC顺利投运,有效治理了160吨超高功率交流电弧炉带来的电能质量问题。

2009年11月,联众(广州)不锈钢有限公司160吨电弧炉SVC二期工程成功投运。该工程在电炉35kV母线侧安装一套SVC,TCR容量达200Mvar。

  • 福建福欣特钢SVC工程(2016)

    (35kV /210Mvar),供货TCR

2016年8月,该工程顺利投运,TCR容量达210 Mvar,居国产工业用户SVC容量之首。


静止无功补偿器

  • 鞍山红一变100Mvar SVC(2004)

    (35kV /100Mvar)

2004年9月,该工程顺利投运,是中国首套应用于输电网的科技示范工程,该工程具有完全自主知识产权。

  • 川渝电网500kV SVC工程(2006,2010)

    (35kV/120Mvar 35kV/180Mvar 66kV/180Mvar)

该工程包括4个变电站5套SVC装置,单套最大容量达180Mvar,其中桃乡站SVC为世界首套直挂66kV的SVC装置,也是当时我国应用在输电网中容量最大、被控母线电压等级最高的SVC工程。川渝电网SVC项目的完成对四川及重庆电网的安全稳定运行和提高四川水电外送功率极限具有极大的支持作用。

  • RIO VERDE NORTE(北绿河)变电站扩容工程(2015.02-2015.11)

    (30kV/ -200Mvar-300 Mva)

中电装备公司唯一指定串补工程供应商,此项目是我司继巴西特里斯皮尔斯输电项目后,又一个海外DDP供货项目。


静止同步补偿器/静止无功发生器(STATCOM/SVG)

  • 成都地铁四号线二期STATCOM/SVG项目(2016)

    (±35kV/±4Mvar),2套

该工程于2016年11月11日成功投运,SVG装置额定电压为35kV,采用35kV/6kV降压式,额定容量为4Mvar,共计2套,是目前城市轨道交通行业中应用的典范。

  • 龙羊峡水光互补320MWp并网光伏电站动态无功补偿成套装置STATCOM/SVG项目(2014)

    (±35kV(直挂)/±32.5Mvar),2套

该工程于2014年1月14日顺利投运,该装置额定电压为35kV直挂式,额定容量2*±32.5Mvar,共两套(130Mvar),是目前世界上运行海拔最高的STATCOM/SVG装置。

  • 开鲁县500kV变电工程STATCOM/SVG项目(2016)

    (±35kV(直挂)/2*±60Mvar),2套

该工程于2016年7月投运,该装置额定电压为±35kV直挂式,额定容量2*±60Mvar,额定电流990A,是目前额定电流最大的IGBT STATCOM/SVG装置。


分级式可控并联电抗器(SCSR)

  • 忻都500kV可控并联电抗器示范工程(2005-2006)

    (550kV/150Mvar)

2006年9月,世界首套500kV分级式可控并联电抗器在山西忻都站作为母线电抗器投入运行。额定容量150Mvar,调节范围25%、50%、75%和100%。

  • 新疆-西北联网第二输电通道750kV鱼卡换流站工程(2012-2013)

    (800kV/390Mvar)

2013年6月,世界上海拔最高、容量最大的7 5 0 kV鱼卡站分级式可控并联电抗器作为线路电抗器投入运行。共两套,每套额定容量390Mvar,调节范围是10%、40%、70%和100%。


磁控型可控电抗器

  • 江陵500kV可控并联电抗器国产化示范工程(2005-2007)

    (500kV /100Mvar)

2007年9月,我国首套500kV磁控型可控并联电抗器在湖北江陵站作为线路电抗器投入运行。额定容量100Mvar,调节范围是5%~100%。

  • 新疆-西北联网第二通道750kV鱼卡换流站工程(2012-2013)

    (800kV /330Mvar)

2013年6月,世界上海拔最高、容量最大的750kV磁控型可控并联电抗器在青海鱼卡站作为母线电抗器投入运行。额定容量330Mvar,调节范围是5%~100%。

  • 成都地铁18号线磁控电抗器(MCR)工程(2018-2019)

    (110kV/7-24Mvar)

四套110kV磁控电抗器(MCR)分别安装在成都城市轨道交通18号线路的两座变电站内,容量分别为10、12、7、24Mvar,可根据母线电压、无功需求等变化情况自动进行输出容量的控制调节,容量连续可调。


静止同步串联补偿器

  • 天津石各庄-高场220kV SSSC工程(2018)

    (220kV/±30Mvar)

2018年12月,世界上首套独立运行的电网SSSC——天津石各庄-高场220kV SSSC装置完成168试运行,正式投入运行。装置投运后,实现了输电线路及输电断面功率均衡、限流等灵活调节功能,解决了高场—石各庄双线潮流分布不均、电力输送能力受限的问题,增加了南蔡—北郊供电分区内10%的供电能力,大幅提高了系统安全稳定裕度。与现有潮流控制装置相比,SSSC装置造价和工程占地面积节省了67%,损耗降低了50%,具有良好的经济性和可推广性。


直流融冰装置

  • 湖南益阳500kV复兴站直流融冰兼SVC项目(2008)

    (19kA/6kV)

2008年底,国内首套、世界第二套500kV直流融冰兼SVC装置-湖南益阳500kV复兴站直流融冰兼SVC工程投入运行,额定直流电流达到6000A,完全能满足500kV线路融冰需求。

  • 四川月城500kV变电站直流融冰兼SVC项目(2012)

    (4.5kA/30kV)

2012年,四川月城500kV变电站直流融冰兼SVC装置投入运行,额定直流电流4500A,并采用了高集成化设计,极大地减少了占地需求。kV变电站直流融冰兼SVC装置投入运行,额定直流电流4500A,并采用了高集成化设计,极大地减少了占地需求。


固定串补/可控串补(FSC/TCSC)

  • 200kV成碧串补工程(2004)

    (220kV/88.2Mvar)

2004年12月,世界上首套固定及可控混合型串补装置——甘肃成碧220kV可控串补示范工程顺利投运,我国成为世界上第四家完全掌握串补及可控串补核心技术的国家。

  • 500kV伊冯串补工程(2006)

    (500kV/544.3Mvar+326.3Mvar)

2006年11月,首套国产化500kV可控串补装置——伊冯500kV可控串补装置顺利投运,其为世界上补偿容量最大、 运行工况最复杂的可控串补工程。

  • 1000kV晋东南-南阳-荆门特高压串补示范工程 (2011)

    (1000kV/1500Mvar)

2011年12月, 世界首套特高压串补装置工程——晋东南-南阳-荆门特高压串补扩建工程正式投运。它创造了500万千瓦电力稳定输送的世界纪录, 是我国能源电力领域自主创新的重大成就, 是世界电力发展史上的重要里程碑。

  • 巴西500kV特里斯皮尔斯水电送出特许权项目LOTA包Paranatinga变电站串补工程(2013)

    (500kV/475Mvar)

2013年4月,巴西特里斯皮尔斯水电送出工程(TP项目)是巴西近10年来大型输电投资项目, 包括四套串补装置和两套SVC(TCR+TSC)装置,项目规模大、 运行方式复杂、 技术要求高。 该项目标志着普瑞科技串补装置和SVC(TCR+TSC)装置成功进入美洲市场,技术达到了国际先进水平。


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