由哈爾濱理工大學(xué)電氣學(xué)院劉驥教授團(tuán)隊(duì)參與研制的我國首套無環(huán)流新型干式空心電抗器,已通過三個(gè)月的長(zhǎng)期帶電考核,可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
該項(xiàng)目是在國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司的支持下,由哈爾濱理工大學(xué)、黑龍江電力科學(xué)研究院和億能電氣等單位多方合作下,歷經(jīng)一年的聯(lián)合攻關(guān),經(jīng)過原創(chuàng)性設(shè)計(jì)和制造工藝優(yōu)化,并順利通過了包括短路試驗(yàn)在內(nèi)的國家檢測(cè)機(jī)構(gòu)第三方型式試驗(yàn)嚴(yán)格考核,選址在黑龍江省-30℃以下的寒冷地區(qū)順利掛網(wǎng)運(yùn)行。國網(wǎng)黑龍江電科院評(píng)價(jià)中心物資抽檢負(fù)責(zé)人申昱博、哈爾濱理工大學(xué)張明澤副教授與黑河市電業(yè)局運(yùn)維部門領(lǐng)導(dǎo)赴現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝。目前已在黑龍江省極寒地區(qū)通過了三個(gè)月的長(zhǎng)期帶電考核,可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
干式空心電抗器是電力系統(tǒng)輸變電裝備的重要一次設(shè)備,對(duì)電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。然而自上世紀(jì)九十年代我國從加拿大傳奇公司第1次引進(jìn)該技術(shù)以來,其長(zhǎng)期運(yùn)行存在的環(huán)流過熱、匝間短路、包封開裂受潮進(jìn)水等缺陷和故障成為困擾業(yè)內(nèi)的技術(shù)瓶頸,對(duì)于寒地大溫差條件下運(yùn)行時(shí)上述問題尤為突出,一直以來業(yè)內(nèi)都沒有找到有效的根本性解決措施。哈爾濱理工大學(xué)劉驥教授、朱東柏教授和張明澤副教授三位教師帶領(lǐng)研究生開展聯(lián)合攻關(guān),經(jīng)過理論研究、多物理場(chǎng)有限元校核和包封絕緣材料優(yōu)化改性等深入研究,攻克了多項(xiàng)技術(shù)難題。團(tuán)隊(duì)果斷棄用了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上的圓線分?jǐn)?shù)匝設(shè)計(jì)方案,提出了整匝等長(zhǎng)對(duì)稱優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和全新電磁結(jié)構(gòu),自主開發(fā)了電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件和工藝工裝,從根本上解決了分?jǐn)?shù)匝環(huán)流、包封開裂等困擾了業(yè)內(nèi)三十余年的技術(shù)痛點(diǎn),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。與傳統(tǒng)相同容量、相同電壓等級(jí)的電抗器相比,新型電抗器的體積減小了40%,溫升降低了30%,制造成本下降了15%,對(duì)于更高電壓等級(jí)的串聯(lián)、并聯(lián)電抗器的有益效果將更為明顯,該類型的新型電抗器適用于推廣至我國高寒地區(qū)使用,提高包括黑龍江省在內(nèi)的寒地新型電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介(WBZGB電力建設(shè)新產(chǎn)品“便攜式高頻直流高壓發(fā)生器”特點(diǎn)及性能介紹)
WBZGB直流高壓發(fā)生器是根據(jù)中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBF 24003-90《便攜式直流高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》的要求,*新研究、設(shè)計(jì)、制造的,是新時(shí)代的科技產(chǎn)品——便攜式直流高壓發(fā)生器,是適用于電力部門、廠礦企業(yè)動(dòng)力部門、科研單位、鐵路、化工、發(fā)電廠等對(duì)氧化鋅避雷器、磁吹避雷器、電力電纜、發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行直流高壓試驗(yàn),是新世紀(jì)*理想的換代產(chǎn)品。
WBZGB直流高壓發(fā)生器采用高頻倍壓電路,率先應(yīng)用*新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術(shù),閉環(huán)調(diào)整,采用了電壓大反饋,使電壓穩(wěn)定度大幅度提高。使用性能好的大功率IGBT器件及其驅(qū)動(dòng)技術(shù),并根據(jù)電磁兼容性理論,采用特殊屏蔽、隔離和接地等措施。使直流高壓發(fā)生器實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)、便攜式,并能承受額定電壓放電而不損壞。
WBZGB直流高壓發(fā)生器儀器主要部件選用美國、德國、日本等國先進(jìn)技術(shù)的元器件,使儀器更可靠、更穩(wěn)定,倍壓筒體用德國技術(shù)研制生產(chǎn),高頻變壓器經(jīng)有關(guān)專家特殊設(shè)計(jì)、體積小,容量大,過載能力強(qiáng),便于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)試驗(yàn)。展望未來,企業(yè)將繼續(xù)積極開拓市場(chǎng)。以質(zhì)量和信譽(yù)為生命,不斷提高科技水平,研制出頂端的上等產(chǎn)品,以滿足用戶的需要,努力開拓,再鑄新世紀(jì)的輝煌。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)(WBZGB電力建設(shè)新產(chǎn)品“便攜式高頻直流高壓發(fā)生器”特點(diǎn)及性能介紹)
1、體積更小、重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡(jiǎn)便、功能齊全,便于野外使用,是新世紀(jì)*理想的可靠產(chǎn)品。
2、采用*先進(jìn)技術(shù)、工藝制造,率先應(yīng)用*新的PWM高頻脈寬調(diào)制技術(shù)、脈沖串邏輯陣列調(diào)制,采用大功率IGBT器件,利用高頻技術(shù)提高頻率,頻率高達(dá)100kHz,從而使輸出高壓穩(wěn)定度更高,波紋系數(shù)更小。
3、按免維修設(shè)計(jì),主要部件均選用美、德、日等國進(jìn)口先進(jìn)技術(shù)的元器件,經(jīng)久耐用,不怕連續(xù)對(duì)地直接短路放電。
4、精度高、測(cè)量準(zhǔn)確。電壓、電流表均為數(shù)字顯示,電壓分辨率為0.1kV,電流分辨率為0.1uA,控制箱上電壓表直接顯示加在負(fù)載試品上的電壓值,使用時(shí)無需外加分壓器,接線簡(jiǎn)單。儀器具有高、低壓端測(cè)量泄漏電流,高壓端采用圓形屏蔽數(shù)字表顯示,不怕放電沖擊,抗干擾性能好,適合現(xiàn)場(chǎng)使用。
5、電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定度高,全量程平滑調(diào)壓,輸出電壓調(diào)節(jié)采用進(jìn)口單個(gè)多圈電位器,升壓過程平穩(wěn),調(diào)節(jié)精度高,并設(shè)計(jì)有粗調(diào)和細(xì)調(diào)功能。電壓調(diào)節(jié)精度優(yōu)于0.1%,電壓、電流測(cè)量誤差小于1.0%,脈動(dòng)因數(shù)優(yōu)于0.5%。
6、負(fù)極性輸出、零啟動(dòng)、連續(xù)可調(diào)、有過電壓、過電流、回零、接地保護(hù)、特有斷線保護(hù)等各種保護(hù)功能。自動(dòng)保護(hù)電路功能強(qiáng),保護(hù)完善可靠,使操作可靠,各種技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)于同類產(chǎn)品。
7、增設(shè)了高精度75%VDC-1mA的功能,做氧化鋅避雷器測(cè)量帶來極大的方便。輕輕一按無須計(jì)算。本儀器控制箱上有75%的電壓功能鍵,在做避雷器試驗(yàn)時(shí),當(dāng)電流升到1000uA時(shí)、就打開0.75的按鈕,這時(shí)電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數(shù)據(jù),做完后應(yīng)立即將升壓的旋鈕回到零位上,同時(shí)將細(xì)調(diào)電壓旋鈕回到零位上,并應(yīng)立即按綠色按鈕,切斷高壓并關(guān)閉電源開關(guān)。再做其它的試驗(yàn)。
8、方便的過電壓整定設(shè)置功能,采用了數(shù)字撥盤開關(guān),能將整定電壓值直觀顯示,使你操作更隨意,顯示數(shù)值單位為kV。
9、倍壓筒可分節(jié)結(jié)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)使用,靈活方便,一機(jī)多用,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
10、底部設(shè)有三只內(nèi)藏式支撐腳,增加了倍壓筒的穩(wěn)定性。
三、電氣工作原理框圖(WBZGB電力建設(shè)新產(chǎn)品“便攜式高頻直流高壓發(fā)生器”特點(diǎn)及性能介紹)
四、產(chǎn)品規(guī)格及主要技術(shù)性能(WBZGB電力建設(shè)新產(chǎn)品“便攜式高頻直流高壓發(fā)生器”特點(diǎn)及性能介紹)
規(guī) 格
技術(shù)參數(shù)
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60/2
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100/2
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120/2
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160/2
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180/2
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200/2
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250/2
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100/200
3/2
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200/300
3/2
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其 它
等 級(jí)
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輸出電壓(kV)
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60
|
100
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120
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160
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180
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200
|
250
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100/200
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200/300
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600~800kV等合同
定做。
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輸出電流(mA)
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2
|
2
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2
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2
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2
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2
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2
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3/2
|
3/2
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輸出功率(W)
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120
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200
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240
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320
|
360
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400
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500
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400
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600
|
充電電流(mA)
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3.0
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3.0
|
3.0
|
3.0
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3.0
|
3.0
|
3.0
|
4.5/3.0
|
4.5/3.0
|
機(jī)箱重量(kg)
|
4.3
|
4.3
|
4.3
|
4.3
|
4.3
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4.4
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4.5
|
4.5
|
8.1
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倍壓筒高度(mm)
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Φ80
×500
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Φ80
×620
|
Φ80
×770
|
Φ80
×770
|
Φ110
×770
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Φ110
×770
|
Φ110
×820
|
Φ110
×800
|
Φ110
×1350
|
倍壓重量(kg)
|
6.3
|
6.8
|
6.8
|
7.2
|
7.2
|
7.2
|
7.6
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7.5
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12.6
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高壓極性
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負(fù)電壓極性,零電壓?jiǎn)?dòng),連續(xù)可調(diào)。
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工作電源
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AC 220V±10%;50Hz
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電壓測(cè)量誤差
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1.0%(滿度)±1個(gè)字,*高分辨率0.1%kV
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電流測(cè)量誤差
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1.0%(滿度)±1個(gè)字,*高分辨率0.1%uA
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過壓整定誤差
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≤1.0%
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0.75切換誤差
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≤0.5%
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波紋系數(shù)
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≤1.0%
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電壓穩(wěn)定度
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隨機(jī)波動(dòng),電源電壓變化±10%時(shí)≤0.5%
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工作方式
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間斷使用;額定負(fù)載30分鐘;1.1倍額定電壓使用:10分鐘
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環(huán)境溫度
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-15℃~50℃
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相對(duì)濕度
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當(dāng)溫度為25℃時(shí),不大于90%(無凝露)
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海拔高度
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2500米以下
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五、使用說明(WBZGB電力建設(shè)新產(chǎn)品“便攜式高頻直流高壓發(fā)生器”特點(diǎn)及性能介紹)
1、面板元器件使用說明
⑴ 高頻輸出及電壓、電流測(cè)量電纜快速聯(lián)接多芯插座:用于機(jī)箱與倍壓部分的聯(lián)接。聯(lián)接時(shí)只需將電纜插頭上的白點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)插座上的白點(diǎn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)到位即可。拆卸時(shí)只需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電纜插頭即可。注意:安裝、拆卸插頭時(shí),請(qǐng)握緊插頭的金屬圓環(huán)處旋轉(zhuǎn)。嚴(yán)禁手握電纜線旋轉(zhuǎn)及拉撥電纜線旋轉(zhuǎn),以免造成插頭與電纜線之間斷線。
⑵ 數(shù)顯電壓表:LCD液晶數(shù)字顯示直流高壓輸出電壓,單位為kV,*小分辨率為±0.1kV。
⑶ 數(shù)顯電流表: LCD液晶數(shù)字顯示直流高壓輸出電流,單位為uA,*小分辨率為±0.1uA。
⑷ 電源保險(xiǎn)絲座:保險(xiǎn)絲為10A。
⑸ 電源輸入插座:單相交流220V±10%,50Hz。將隨機(jī)配置的電源線與電源輸入插座相聯(lián)(插座內(nèi)自帶保險(xiǎn)管10A或單獨(dú)保險(xiǎn)座)。
⑹ 接地接線柱:此接地端子與倍壓筒接地端子及試品接地聯(lián)接為一點(diǎn)后,再與接地網(wǎng)相連。
⑺ 過電壓整定撥盤開關(guān):用于設(shè)定過電壓保護(hù)值。過壓整定范圍為0.05-1.2倍額定電壓內(nèi),撥盤開關(guān)所顯示值單位為kV。
⑻ 單雙節(jié)選擇開關(guān)(為雙節(jié)倍壓筒專用)、電壓滿度換檔(分節(jié))開關(guān):當(dāng)開關(guān)撥向1時(shí),倍壓筒為單節(jié),電壓表顯示的是單節(jié)倍壓筒電壓;當(dāng)開關(guān)撥向2時(shí),倍壓筒為雙節(jié),電壓表顯示的是雙節(jié)倍壓筒電壓。
雙節(jié)倍壓筒使用時(shí),請(qǐng)將上節(jié)下端法蘭白點(diǎn)標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)下節(jié)上端法蘭白點(diǎn)后,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)到碰足(約30度角左右),即上下節(jié)電氣聯(lián)接到位,反之為卸下。
單節(jié)使用時(shí),請(qǐng)別忘記把另配置的一端頂蓋,用上述的方法裝到下節(jié)的頂端上。
⑼ 75%VDC-1mA用黃色帶燈按鈕:紅燈亮?xí)r有效。當(dāng)按下黃色按鈕后黃燈亮,輸出高壓降到原來的0.75倍,并保持此狀態(tài),此功能是專門為氧化鋅避雷器快速測(cè)量用0.75VDC-1mA,按下綠色按鈕紅燈、黃燈均滅,高壓切斷并退出0.75倍狀態(tài)。
⑽ 綠色帶燈按鈕:綠燈亮表示電源已接通及高壓斷開。在紅燈亮狀態(tài)下,按下綠色按鈕,紅燈滅綠燈亮,高壓回路切斷。
⑾ 紅色帶燈按鈕、高壓接通按鈕、高壓指示燈:在綠燈亮的狀態(tài)下,按下紅色按鈕后,紅燈亮綠燈滅,表示高壓回路接通。此時(shí)可升壓。此按鈕須在電壓調(diào)節(jié)電位器回零狀態(tài)下才有效。如按下紅色按鈕紅燈亮,綠燈仍亮,但松開按鈕紅燈滅綠燈亮,表示機(jī)內(nèi)保護(hù)電路已工作,此時(shí)必須關(guān)機(jī)檢查過壓整定撥盤開關(guān)是否小于滿量程的5%及有無其它故障,檢查無誤后再開機(jī)。
⑿ 粗調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器:該電位器粗調(diào)多圈電位器,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為升壓,反之為降壓。此電位器具備控制電子零位保護(hù)功能。因此升壓前必須先回零位。電壓調(diào)節(jié)精度0.1%kV,試驗(yàn)完畢后,該電位器應(yīng)回到零位上。
⒀ 細(xì)調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器:為調(diào)整精度用,該電位器微調(diào)多圈電位器,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為升壓,升壓很微慢,反之為降壓。細(xì)調(diào)一般為*后用于調(diào)整電壓準(zhǔn)確數(shù)和做氧化鋅避雷器試驗(yàn),*后調(diào)整電流準(zhǔn)確數(shù)用。試驗(yàn)完畢后,該電位器應(yīng)回到零位上。
⒁ 電源開關(guān):將此開關(guān)朝上邊按下,電源接通,綠燈亮;反之為關(guān)斷。避免用此開關(guān)直接關(guān)斷高壓,關(guān)機(jī)時(shí),首先使電壓粗調(diào)和微調(diào)電位器都回到零位后,然后關(guān)閉電源開關(guān)。
2、倍壓筒使用說明
1.高壓引出接線柱 2.均壓罩
3.倍壓筒體 4.上節(jié)倍壓筒
5.上下節(jié)聯(lián)接法蘭 6.下節(jié)倍壓筒
7.接地端子 8.與控制箱聯(lián)接電纜插座
9.△-Y形伸縮式接腳
湖北省黃石市陽新縣木港鎮(zhèn),武漢—南昌雙回1000千伏線路工程(湖北段)貫通儀式在武南工程SN2204施工現(xiàn)場(chǎng)舉行,標(biāo)志著武漢—南昌雙回1000千伏線路工程(湖北段)全線貫通,華中特高壓交流環(huán)網(wǎng)指“日”可待!
據(jù)悉,武漢—南昌雙回1000千伏線路工程起點(diǎn)為特高壓武漢換流變電站,終點(diǎn)為南昌1000千伏交流變電站,途經(jīng)黃石1000千伏交流變電站,線路全長(zhǎng)為2x451.7公里。其中湖北段于22年10月10日開工,24年4月28日全線貫通,計(jì)劃于今年10月投產(chǎn)送電。總長(zhǎng)2x203.5公里,新建鐵塔417基,途經(jīng)武漢、黃岡、黃石3市5縣區(qū)。
武漢—南昌雙回1000千伏線路工程是華中“日”字形環(huán)網(wǎng)的重要組成部分,建成投運(yùn)后將有效支撐大規(guī)模綠色清潔能源的接入消納,進(jìn)一步優(yōu)化華中區(qū)域網(wǎng)架結(jié)構(gòu),提升湖北與江西的省間電力互補(bǔ)互濟(jì)能力,對(duì)華中地區(qū)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量跨越式綠色發(fā)展提供更可靠的電力支撐。
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