光纤柱:智能高压设备的神经中枢
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高压绝缘光纤柱(简称光纤柱)可以实现电力系统高压设备与地面控制室之间的光通信和能量传输,是智能高压设备的神经中枢,具有绝缘水平高、光损耗小、数据传输规模大的特点。光纤柱长期被西方发达国家垄断,国内只有少数企业能够生产。
目前,我国智能高压设备的研究还处于起步阶段,光纤柱首次大规模应用于串联补偿装置中。串联补偿是在超高压输电线路中串联电容器组的一整套装置,可以补偿输电线路的感性阻抗,提高电网的输电能力,节约输电投资和走廊,保护环境。串联补偿技术是国家电网公司发展和实施UHV输电技术,满足我国电网长距离大容量输电需求,实施西电东送和全国联网的国家战略的重要关键技术。
2004年以前,国内系列薪酬市场长期被西方发达国家垄断。为了实现串联补偿装置的国产化,中国电力科学研究院开展了十年的研发工作。中国电力科学研究院和国家电网公司在光纤柱等主要设备缺乏的困扰下,组建了光纤柱研究小组,经过张翠霞、廖伟明、李国富、刘志芳、周玮等科研人员多年的努力,成功开发出具有自主知识产权的光纤柱产品。2005年,它首次成功应用于甘肃毕成的串联补偿项目,实现了包括光纤柱在内的串联补偿设备的国产化。2010年,额定电压为1100千伏的光纤柱研制成功,并应用于中国首个UHV系列补偿项目,至今运行安全稳定。它是世界上工作电压最高的纤维柱产品,符合特高压产品技术和性能的国际空标准。
2006年3月,额定电压为252千伏和550千伏的光纤柱产品通过了中国电力企业联合会的产品技术鉴定;2012年11月,额定电压为1100千伏的纤维柱产品通过了中国电机工程研究院的技术鉴定,专家鉴定认为中国电力研究院开发的专利纤维柱技术达到了国际领先水平。
光纤柱等国产串联补偿设备研制成功后,不仅满足了我国UHV电网建设的需要,也为国产串联补偿设备的出口提供了有力支持。由于国产串联补偿装置与国外串联补偿装置在质量和价格上具有很强的竞争优势,国产串联补偿装置开始进入国际市场,并先后获得了越南老街串联补偿项目和巴西lp项目的供货资格。目前,已在非洲埃塞俄比亚中标系列补偿项目,正在印度投标750千伏系列补偿项目,未来将获得越来越多的海外系列补偿项目。
这是市场竞争。当我们不能生产光纤柱时,外国投资者不仅大大提高了价格和各种附加条件,而且还限制了我们UHV电网的发展。当我们掌握了生产纤维柱产品的核心技术后,外国投资者大幅降价,旨在排挤本土产品。只有当我们拥有了核心技术,如果我们的产品有优异的性能,我们才不怕垄断和排挤。由于中国电力科学研究院开发的包括光纤柱在内的系列补偿设备性价比较高,目前已有40多套在中国投入运行,占市场份额的近60%。这些成套设备不仅运行稳定,而且节省了大量的工程投资和维护费用,为我国电力行业创造了可观的输电效益。
目前,国内尚无光纤柱产品的行业标准或国家标准,中国电力科学研究院正在光纤柱能源领域积极开发行业标准“高压绝缘光纤柱”。据张翠霞介绍,正在制定的“能源20130369”标准将充分借鉴现有的专利研究成果和运行经验,使该标准能够对我国光纤柱产品的技术参数和性能要求起到指导作用,提高光纤柱运行的安全性和可靠性。
标题:光纤柱:智能高压设备的神经中枢
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