●电机额定电压提升至35千伏后,实现了与电网电压等级的直接匹配;历时4年攻关,团队攻克绝缘与散热核心难题,首创一套完整的35千伏空冷绝缘技术体系
●取消了中间变压器,高压直连调相机优势明显:动态支撑能力提升130%以上、用户初始投资降低约35%、占地面积减少50%、运行耗电为原来的45%、运维成本降低50%
4月10日,位于四川的东方电气集团东方电机有限公司(简称东方电机)自主研发的35千伏高压直连调相机顺利通过整机型式试验,各项性能指标优异。这是全球首台35千伏高压直连调相机,标志着我国在高压无功补偿装备领域取得重大突破。
调相机通俗来说就是电网的“稳压器”。随着风电、光伏等新能源大规模并网,电网惯量和抗扰动能力下降,电压容易波动。调相机的作用是:电压低了“补”,高了“吸”,保障系统安全运行。
过去,传统分布式调相机的额定电压一般为10.5千伏,而新能源电网许多场景需要35千伏,中间必须加装升压变压器——好比手机充电时电压不匹配,得额外插个转接头,既多花钱、多占地,又增加电耗和故障风险。东方电机创新提出高压直连技术路线,取消了中间变压器。
与传统“调相机+变压器”方案相比,35千伏高压直连调相机优势明显:单台可提供与原有两台同容量分布式调相机同等的短路容量,动态支撑能力提升130%以上;用户初始投资降低约35%,占地面积减少50%;提供相同短路容量时,运行耗电仅为原来的45%;设备数量精简,运维成本降低50%。
此前,行业高压直连调相机最高额定电压为27千伏,电机额定电压提升至35千伏后,实现了与电网电压等级的直接匹配。“从27千伏提升至35千伏,听起来只差8千伏,技术难度却上了一个大台阶。”东方电机电机事业部相关负责人介绍,绝缘与散热是两只“拦路虎”——电压升高后,对绝缘材料的要求呈几何级增长;绝缘层一旦加厚,热量就难以散出。为此,东方电机联合中国电力科学研究院、西安交通大学、华中科技大学等单位,历时4年攻关,首创一套完整的35千伏空冷绝缘技术体系,同时优化了冷却结构,让热量即使在厚绝缘条件下也能顺畅排出,确保机组长期可靠运行。
35千伏高压直连调相机的成功研制,为新能源场站提供了性价比更高、更可靠的系统支撑方案,对保障电网安全稳定运行、助力实现“双碳”目标具有重要意义。(四川日报全媒体记者 陈丽霏)