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世界首台252千伏低频gis

50赫兹到20赫兹 开断能量提升1.4倍

柔性低频输电是一种以电力电子技术为基础的高效交流输电技术，2021年7月，中国科学院院士陈维江提出将传统电网中50赫兹的输送频率降低到20赫兹，可有效提升输电线路的输送容量、输送距离及输送效率，解决中远海输电、柔性交流联网等工程难题，具有广泛的应用前景。但频率降低导致断路器的开断燃弧区间和电弧能量大幅增加，直接加大了断路器的研制难度，20赫兹低频gis作为柔性低频输电系统中的核心设备，是制约柔性低频输电从理论走向应用的关键因素之一。

“当频率由50赫兹降至20赫兹时，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，断路器的最长燃弧时间增加到35毫秒以上，超过现有断路器的极限开断能力，累计开断能量也超过常规50赫兹断路器的1.4倍。”平高相关项目负责人介绍说。平高作为我国能源电力系统装备制造主力军，为该工程研制世界首台并提供全部的72.5千伏及252千伏低频gis，通过9次不同运行方式下的人工短路试验、满负荷试验及168小时试运行后正式投入运行。

近年来，平高基于自身深厚的电弧测量与仿真技术积累，先后攻克断路器超长燃弧自然开断和满容量连续开断双重难题，最长燃弧时间达35.2毫秒，实现了低频高压开关从“0”到“1”的突破。产品通过中国机械工业联合会组织的鉴定，技术水平国际领先。同时，制定发布世界首个低频gis和低频互感器试验规范，为低频开关产业发展提供了规范指引。

世界首台40.5千伏低频开关柜

据介绍，除上述工程外，平高还为2022年6月投运的世界首个稳定运行在20赫兹频率下的输电工程浙江台州35千伏柔性低频输电示范工程，研制并供货了40.5千伏低频开关柜，该型产品采用真空开断、空气绝缘等技术，电寿命20次、机械寿命10000次，低频互感器等元器件和扩展柜型齐全，属于绿色环保型产品，设备自投运以来，运行状况良好，得到用户的好评。

海上风电直流gis 远距离能源输送“国之利器”

近年来，随着国家“双碳”战略部署和以新能源为主体的新型电力系统加速构建，作为能源系统去碳化和实现零排放最关键的技术之一，海上风电的地位日趋重要。目前，我国近海风电资源开发已接近尾声，正逐步走向远海，除中远距离送出工程应用低频输电技术外，大量的远距离送出工程应用直流输电技术，同时，对于海上风电换流站更少的占地面积及降低建设、运维成本等的需求，催生了海上风电直流gis。

直流gis集成隔离/接地开关、测量设备和避雷器，同目前应用的敞开式设备相比占地面积可缩小70%以上，具有耐候性能优异、运行可靠性高，少维护等优点，可有效减少设备造价及运维成本。平高作为国内最先开展直流gis研制的厂家，2021年6月研制成功国内首台套±200千伏海上风电直流gis，通过中国机械工业联合会组织的鉴定，技术性能国际领先。首次完成国内直流gis绝缘子研制，并提出电场控制判据，为直流绝缘子设计提供依据。首次完成国内直流gis长期带电考核，为检验直流gis长期绝缘性能提供了依据，为工程应用奠定了基础。2022年4月，成功研制±320千伏海上风电直流gis，产品结构紧凑、重心低、耐候性能优异，整体无水平盆子，绝缘裕度1.2倍以上。依托国家重点研发计划项目《柔性直流海上换流平台轻型化关键技术》研发的±500千伏海上风电直流gis已通过全部型式试验，目前正在进行长期带电考核。

国内首台套±200千伏直流gis

据了解，除以上系列化直流gis外，平高还自主研制了风机塔筒用72.5千伏gis，该产品分为六氟化硫型和环保型两种，其中六氟化硫型产品作为国内首台海上风机产品，可整体进出风机塔筒，2023年2月成功发运工程现场，率先实现海上风机用gis开关设备的国产化替代；环保型产品采用真空灭弧室，干燥空气绝缘，可实现零碳排放。目前已形成72.5千伏至550千伏系列化紧凑型海上风电用交流gis产品，具有高可靠性、高通流、高防腐性及轻量化等特点，较常规产品减重20%以上，已成功中标多个海上风电工程，其中550千伏产品满足1.5倍首开极系数，实现超高压产品在中性点非有效接地系统中短路开断技术的重大突破。

国内首台海上风机用72.5千伏gis

“紧盯国家重大需求和科技前沿技术，平高将着力推出更多原创性成果，全力服务我国以新能源为主体的新型电力系统建设，为实现碳达峰碳中和目标贡献平高智慧与力量。”平高相关负责人说。