科创中国

国内外商业运行开断装置的开断电流均不超过80kA。鉴于单体断路器开断容量已接近极限，因此有必要通过新的技术路径研制更大容量的开断装置。面对SF6断路器直接并联无法提升开断能力的问题，在南网重大科技专项的支持下，项目团队创新提出了基于高耦合分裂电抗器的开断装置技术路线，并确立了百千安级开断研发目标。

首次提出基于高耦合分裂电抗器自动均限流原理的大电流并联开断理论方法。通过基础理论研究，探索了大电流均流限流开断特性、多因素影响规律等科学问题，揭示了耦合电抗“双臂高耦无感均流，单臂解耦高阻限流”过程机理，突破了“SF6灭弧室并联不能有效提升开断水平”的经典理论约束，为百千安级故障电流开断奠定了理论基础，解决了单体断路器开断能力已近极限、难以满足电网持续发展需要的突出问题。

我国已建成世界最大的高压互联电网，大规模电网使珠三角等负荷中心，220kV短路电流控制困难，部分短路电流接近甚至超过90kA；随着用电负荷逐年上涨、大电源集中接入，在采取调整电网运行方式及分区供电等措施后，短路电流仍接近控制限值，负荷高峰期可能需要错峰限电。若系统发生短路故障时，故障长时间不能有效隔离，将导致主电网稳定破坏，造成大面积停电。同时短路电流控制困难，亦无法充分发挥发电机组对电网的电源支撑作用，严重影响电网运行方式安排和电能输送，降低经济效益。因此，研发高压大容量短路电流开断设备成为电网发展的迫切需求。

广东电网有限责任公司广州供电局

装置开断能力将原世界最高水平提升了25%，具备应用至500kV电压等级和更大短路开断电流的技术基础。以本项目原理为基础，成功立项并实施“500kV高压经济型交流限流器”国家重点研发计划。

装置具备开断能力强、对系统运行影响小、损耗低经济性好、可靠性高可拓展性强等诸多优势。经中国电机工程学鉴定，总体达到国际领先水平。

成果已应用于广东电网等多家单位，既推动了高端装备制造业升级，又为故障电流可靠开断提供了解决方案，社会经济效益显著，预期有广泛推广应用前景；该成果填补了国内该领域的空白，突破了重要技术“卡脖子”的问题，可以带动制造行业技术进步形成新的产品系列。成果是广东电网建设绿色、可靠电网的标志性成果，发挥了行业引领作用，具有较大规模产业化价值和良好的社会经济效益。

技术合作