世界首套1100千伏电抗器问世 推动产业化发展

 日前，本报记者从南瑞集团公司获悉，该公司科技人员正在积极有序地开展世界首套1100千伏可控并联电抗器的校对、调试等后期工作，为该设备未来实现工程应用做好准备。

此前不久，由南瑞集团中电普瑞科技有限公司研制的世界首套1100千伏可控并联电抗器通过了中国电机工程学会组织的新产品技术鉴定，这标志着我国已完全掌握了特高压可控并联电抗器研制核心技术，成为国际上唯一推出特高压可控并联电抗器产品的国家。

1100千伏可控并联电抗器是一种新型的灵活交流输电系统（FACTS）技术，可根据系统运行方式变化灵活调节自身输出容量，解决特高压输电系统中无功补偿和限制过电压对固定高抗不同需求之间的矛盾，对保证特高压交流电网安全、高效、经济运行和推动构建全球能源互联网起到了重要的技术支撑作用。

技术世界领先

记者了解到，在特高压交流电网形成初期，依靠在变压器低压侧加装无功补偿设备，可基本解决无功问题。随着特高压电网的加速建设，特高压电网在提高电网输电能力和可靠性的同时，无功补偿和电压控制问题日益突出。

一方面，输电线路容性充电功率显著增加，需要吸收大量无功功率，且需跟踪系统运行状态随时调整无功补偿容量；另一方面，区域电网间功率交换增加，个别地区水火互济、互为备用，使得区域联络线功率波动频繁且波动幅度较大，需要采用有效的无功补偿及电压调节技术。

1100千伏可控并联电抗器在国际上是首次研制，无任何成熟经验可供借鉴，涉及系统特性及设备研制方面一系列技术难题。南瑞集团依托1000千伏可控电抗器关键技术研究、1000千伏可控电抗器研制及工程示范等国网公司重大科技项目，借鉴500千伏忻州分级式可控高抗、750千伏敦煌变分级式可控高抗的工程成功经验，着手开展特高压可控高抗的系统应用关键技术、装置关键技术研究工作。

据南瑞集团项目负责人介绍，通过科研攻关，提出了新型高压绕组和柱间连线结构，研究了适用于特高压电网的稳态和机电暂态控制策略，设计了多重化保护配置方案，突破了磁路控制难和发热、损耗过大等技术瓶颈，有效解决了特高压交流电网的无功补偿难题。

 在产品的性能上，装置的整体控制采用晶闸管投切外加电抗器的方式，利用改变接入可控并联电抗器低压侧的阻抗来调节容量输出；依据系统无功电压控制需求的不同，分级式可控并联电抗器可以通过分级调节自身容量，满足系统无功补偿和无功电压控制的需求，当系统发生故障导致输电线路跳闸的暂态过程中，分级式可控并联电抗器可以快速调至最大容量输出，达到限制工频过电压、抑制潜供电流的目的，响应速度很快。

经过鉴定，特高压分级式可控并联电抗器成套装置与国内外同类技术对比，具有两大优势：第一，在额定容量、额定电压等主要参数上均为世界之最，在可控并联电抗器本体、晶闸管阀控系统、控制保护系统等方面均处于世界领先水平；第二，采用分级式结构，通过并联电抗器的旁路断路器结构，确保晶闸管阀具备导通条件，旁路断路器承担长期工作电流，晶闸管阀仅短时工作，无需水冷设备，并且电抗器谐波电流很小，无需安装滤波器，减少投资及运行成本。

推动产业化发展

目前，1100千伏可控并联电抗器主要设备已通过了试验验证，各项技术指标均达到预期目标。特高压分级式可控并联电抗器关键技术研究及设备研制项目，为可控并联电抗器在特高压输电系统中的示范应用奠定了坚实的基础，推动了可控并联电抗器技术产业化发展的进程。

与此同时，1100千伏可控并联电抗器的研制成功，带动和引导了变压器制造、大容量晶闸管阀制造、电抗器制造等相关产业的快速发展，对于提升传统产业技术水平，带动国内相关科研、设计、制造、建设等企业的技术创新具有重要意义。

另据了解，特高压电网对可控并联电抗器的需求主要包括长距离重载线路、水电外送输电通道、受端电网电力受入线、风电集中外送通道等。目前，“四交四直”特高压工程已被纳入国家大气污染防治行动计划，淮南-南京-上海、锡盟-山东、蒙西-天津南、榆横-潍坊“四交”工程已全面开工。根据国网公司在2020年建成“五纵五横”特高压目标网架，可控并联电抗器的需求点达十多个，市场需求可观。