来源 :平高电气2022-09-16
9月16日，由平高电气供货的世界首台20赫兹72.5千伏和252千伏GIS产品一次性通过出厂试验，本月底将发往浙江中埠－亭山柔性低频输电示范工程现场，标志着平高电气供货的低频GIS产品即将实现首台套工程应用，为进入海上风电市场提供了强有力的产品和技术支撑，实现国内外低频GIS产业从0到1的大跨越。
"双碳"目标，坚定不移自主创新
72.5千伏低频GIS
“开发柔性低频72.5/252千伏GIS设备，可应用于海上风电接入、海岛多端组网、偏远地区长距离供电、现有线路增容改造、海上平台供电等多个应用场景，符合国家提出的低碳、环保、清洁能源理念。”项目研发负责人介绍说。
作为我国电工行业重大技术装备支柱企业，平高电气低频GIS攻关组立足于现实性、紧迫性，着眼于前瞻性、战略性，及时协调解决研发、生产、试验过程中的问题，做到事不过夜，夯实基础研究基石，为低频项目研发、制造提供智力支撑。同时，低频GIS项目推行“揭榜挂帅”、项目总负责等科技攻关机制和激励制度，为项目研发、制造打造培育基石。
核心技术，坚定信心攻坚克难
252千伏低频GIS
20赫兹72.5千伏和252千伏GIS产品需进行断路器、隔离接地开关、互感器等内部零部件的全面技术创新。
01
断路器
252千伏低频断路器开断不同频率长燃弧电流对比
当频率由50赫兹降至20赫兹，电流周期将由20毫秒增加至50毫秒。在没有分闸选相装置干预条件下，断路器的燃弧窗口由9毫秒增加至22.5毫秒，导致断路器最长燃弧时间增加到35毫秒以上，电弧燃烧产生的能量相比常规断路器增加了将近80%，远远超过了现有断路器的极限开断能力。要攻克超长燃弧开断难题，必须突破三个技术瓶颈，一是要解决断路器分闸特性、缓冲特性和燃弧时间匹配问题。二是解决短路电流开断后巨大的电弧能量带来的绝缘恢复问题。三是解决电寿命试验中超长燃弧时间造成开断能力下降问题。依托在开关领域的技术积淀，在现有72.5千伏和252千伏断路器的基础上，应用先进的电弧仿真技术在多个设计方案中筛选出适于低频工况的灭弧室设计方案，历时8个月，突破了低频断路器技术瓶颈，成功研制出72.5千伏和252千伏低频断路器。
02
隔离接地开关
72.5千伏低频隔离开关
与断路器相比，隔离开关和接地开关没有熄弧装置，在开合过程中，燃弧时间长，电弧能量积累大，加剧了开断难度。通过开展隔离开关和接地开关机械特性、开距、动静弧触头结构优化，减小触头的烧蚀，攻克了低频工况下结构紧凑和开合性能兼顾的难题，成功研制出低频隔离开关和接地开关。
03
互感器
252千伏低频电压互感器
低频输电系统的计量保护对电流、电压互感器提出新挑战，通过开展互感器关键参数匹配特性、铁芯截面、绕组结构优化研究，突破了低频互感器设计关键技术，创新制定互感器准确度设计方案和电压互感器绕组结构，成功研制出低频252千伏电流互感器和72.5/252千伏电压互感器产品。
04
避雷器
252千伏低频避雷器
低频输电系统的保护对避雷器提出新挑战，通过开展低频电压对避雷器老化特性、避雷器低频过电压耐受时间特性、避雷器绝缘状态的影响研究，突破了低频避雷器设计关键技术，成功研制出低频252千伏避雷器产品。
通过开展低频试验标准研究，设计开发低频断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器等元器件，采用结构设计和仿真分析相结合方法，实现多个从0到1的大跨越，研发出具有自主知识产权、先进、成熟的世界首台套20赫兹72.5千伏和252千伏低频GIS产品。
下一步，平高电气将在助推国家实现“双碳”目标的征程中，加大前沿引领技术、基础研究与应用投入，支撑重大自主创新，坚定不移走自主创新道路，实现关键科技高水平自立自强，以实际行动为建设科技强国贡献平高智慧和力量。