西安交大等自主研發(fā)的直流斷路器在國(guó)家示范工程投運(yùn)

世界規(guī)模最大多端交直流混合柔性配網(wǎng)互聯(lián)工程近日在珠海唐家灣成功投運(yùn)，這是國(guó)家能源局首批支持能源消費(fèi)革命的城市-園區(qū)雙級(jí)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范工程物理層項(xiàng)目，也是國(guó)際上機(jī)械式直流斷路器在交直流混合柔性配網(wǎng)中的首次工程應(yīng)用。作為該工程核心設(shè)備之一的機(jī)械式直流斷路器，其核心技術(shù)正是由西安交大電氣學(xué)院史宗謙教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)攻關(guān)的。

柔性直流輸電是解決風(fēng)電等可再生能源高效開發(fā)利用的重要途徑。作為新一代電網(wǎng)技術(shù)，直流電網(wǎng)已成為世界各國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，而高壓直流開斷技術(shù)是限制其發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。在該示范工程中，史宗謙教授牽頭負(fù)責(zé)其中雞山2站10kV機(jī)械式直流斷路器的核心技術(shù)研究，廣東必達(dá)電器有限公司負(fù)責(zé)斷路器產(chǎn)品工程化制造。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)近9個(gè)月的集體攻關(guān)，突破了高可靠性快速斷路器、反向電流快速投入、能量吸收等關(guān)鍵技術(shù)，研制出了滿足工程應(yīng)用要求的±10kV機(jī)械式直流斷路器產(chǎn)品，可在3ms內(nèi)開斷短路電流。2018年10月，該產(chǎn)品在國(guó)家智能電網(wǎng)輸配電設(shè)備質(zhì)檢中心（廣東）通過(guò)了采用沖擊發(fā)電機(jī)短路試驗(yàn)系統(tǒng)的短路開斷試驗(yàn)，這也是國(guó)內(nèi)機(jī)械式直流斷路器首次采用低頻發(fā)電機(jī)電源進(jìn)行的高壓直流短路開斷試驗(yàn)。

史宗謙教授所在的科研團(tuán)隊(duì)自2004年起就圍繞直流開斷中的關(guān)鍵問(wèn)題，開展了基于強(qiáng)迫過(guò)零的真空直流開斷技術(shù)研究，并在2015年研制出我國(guó)第一臺(tái)面向直流輸電系統(tǒng)需求的110kV高壓直流斷路器樣機(jī)。該團(tuán)隊(duì)在直流開斷技術(shù)領(lǐng)域已承擔(dān)863課題、國(guó)家自然科學(xué)基金-國(guó)家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)聯(lián)合基金項(xiàng)目、國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃專項(xiàng)課題等重要科研項(xiàng)目。基于強(qiáng)迫過(guò)零的高壓直流斷路器具有通態(tài)損耗小、成本低等優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)直流電網(wǎng)的發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景。