國(guó)際領(lǐng)先 世界首臺(tái)——220kV超導(dǎo)限流器并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)良好

2012年12月31日，世界首臺(tái)220kV飽和鐵心型超導(dǎo)限流器在國(guó)家電網(wǎng)石各莊變電站正式掛網(wǎng)運(yùn)行。此項(xiàng)世界級(jí)的技術(shù)創(chuàng)新成果是在國(guó)家863計(jì)劃支持下，由天津百利機(jī)械裝備集團(tuán)有限公司與北京云電英納超導(dǎo)電纜有限公司和天津市電力公司等單位合作，從2006年開(kāi)始研制，并于2011年12月28日國(guó)家科技部高技術(shù)中心在天津組織了“220kV/800A飽和鐵心型高溫超導(dǎo)限流器的研究與開(kāi)發(fā)”課題驗(yàn)收會(huì)；2014年3月29日天津市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織專家對(duì)“220kV/800A飽和鐵心型高溫超導(dǎo)限流器”進(jìn)行了科技成果鑒定。兩批驗(yàn)收專家組均前往天津石各莊變電站對(duì)超導(dǎo)限流器設(shè)備進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察，聽(tīng)取了課題組的報(bào)告，審閱了相關(guān)資料并一致通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收。

超導(dǎo)限流器是利用超導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)避免或降低輸、配電線路中短路故障電流危害的電力設(shè)備，是最有可能首先實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的超導(dǎo)電力設(shè)備，是目前可應(yīng)用于大容量、高電壓骨干電網(wǎng)中的功能特性最理想的限流裝置。與其他目前或可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)可以實(shí)現(xiàn)的限流技術(shù)相比，超導(dǎo)限流器對(duì)優(yōu)化電網(wǎng)設(shè)計(jì)、保證電力質(zhì)量、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓、提高電網(wǎng)安全性等多方面都具有不可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，并且從價(jià)格及實(shí)際需求角度考慮，輸電網(wǎng)將是其率先應(yīng)用的最大場(chǎng)所。隨著城市化和工業(yè)化的發(fā)展，用電需求大增，電網(wǎng)容量不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)短路帶來(lái)的危險(xiǎn)將大大增加。升級(jí)改造、更換電力傳輸系統(tǒng)將會(huì)耗費(fèi)巨資，而超導(dǎo)限流技術(shù)，可以使?jié)撛诘南到y(tǒng)短路電流大大降低，有效緩解電力系統(tǒng)的升級(jí)壓力，避免了電網(wǎng)巨大的潛在投資。據(jù)美國(guó)NCI等機(jī)構(gòu)調(diào)查預(yù)測(cè)，超導(dǎo)限流器在超導(dǎo)電力應(yīng)用方面價(jià)值最大。

超導(dǎo)限流器與現(xiàn)有繼電保護(hù)系統(tǒng)相結(jié)合，可以形成“繼電保護(hù)系統(tǒng)+斷路器+超導(dǎo)限流器”模式，從而組成一個(gè)更加可靠的保護(hù)系統(tǒng)，大大增強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)短路故障的防范能力。超導(dǎo)限流器的使用，可降低電網(wǎng)中斷路器的遮斷容量和變壓器等設(shè)備的短路容量要求，減少電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)成本，具有極好的市場(chǎng)前景。

目前，220kV飽和鐵心型高溫超導(dǎo)限流器已經(jīng)經(jīng)過(guò)近兩年的并網(wǎng)運(yùn)行檢驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期效果，如主要技術(shù)指標(biāo)：高壓電氣絕緣油箱內(nèi)部壓力50kPa密封試驗(yàn)時(shí)間大于72小時(shí)；快速響應(yīng)時(shí)間小于8毫秒；勵(lì)磁恢復(fù)時(shí)間小于600毫秒；溫升、工頻耐壓、局部放電、雷電沖擊、聲級(jí)和絕緣電阻等試驗(yàn)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，運(yùn)行狀態(tài)良好，提高了我國(guó)石孟輸電網(wǎng)線路運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

220kV/800A飽和鐵心型高溫超導(dǎo)限流器不僅是目前世界上在電力系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的電壓等級(jí)最高、容量最大，而且是響應(yīng)時(shí)間最快；勵(lì)磁恢復(fù)時(shí)間最短的超導(dǎo)限流器,是其他類型的超導(dǎo)限流器不可比擬的，如：電阻型、電感型和屏蔽型超導(dǎo)限流器均需利用超導(dǎo)材料的“超導(dǎo)—失超—超導(dǎo)” 轉(zhuǎn)變過(guò)程，存在限流動(dòng)作后恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，不適用于需要重合閘的超高壓電網(wǎng)場(chǎng)合。而飽和鐵心型高溫超導(dǎo)限流器原理類似于飽和鐵心電抗器，超導(dǎo)繞組在限流過(guò)程中不失超，避免了恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，可以滿足高壓電網(wǎng)故障后快速重合閘的要求，其技術(shù)水平已遙遙領(lǐng)先目前國(guó)際同類產(chǎn)品，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，是實(shí)現(xiàn)高電壓等級(jí)應(yīng)用的超導(dǎo)限流器首選。

它標(biāo)志著我國(guó)超導(dǎo)限流器技術(shù)在電力工業(yè)水平又邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，對(duì)推進(jìn)我國(guó)超導(dǎo)限流器產(chǎn)業(yè)化具有十分重大的意義，同時(shí)它標(biāo)志著我國(guó)超導(dǎo)限流器在高電壓等級(jí)電網(wǎng)中的應(yīng)用取得了突破性的進(jìn)展，使我國(guó)在發(fā)展超導(dǎo)限流器技術(shù)方面始終保持世界領(lǐng)軍地位。