近年來隨著我國(guó)中、遠(yuǎn)距離海上風(fēng)電的發(fā)展，電力送出的問題受到了廣泛關(guān)注。交流柔性低頻輸電系統(tǒng)作為新興的一類輸電技術(shù)，既有直流輸電系統(tǒng)的功率控制、電壓動(dòng)態(tài)調(diào)整、異步電網(wǎng)互聯(lián)等功能，又有交變過零點(diǎn)易于斷路器開斷，可通過變壓器電壓變換易于組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在600-800MW范圍內(nèi)的海上風(fēng)電送出方式中具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在未來新能源發(fā)電匯集與送出中有大量應(yīng)用場(chǎng)景。目前已有國(guó)網(wǎng)臺(tái)州35kV海島柔性低頻輸電工程和杭州220kV柔性低頻輸電工程等柔性低頻輸電示范工程。
西高院自2021年起便開展了低頻試驗(yàn)技術(shù)方面的研究，涉及的試驗(yàn)種類包括絕緣、溫升、短路開斷及EMC等多個(gè)領(lǐng)域，涵蓋了開關(guān)設(shè)備、變壓器、互感器、絕緣子、避雷器等低頻輸電關(guān)鍵設(shè)備。頻率會(huì)影響輸電設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造，尤其對(duì)于斷路器而言，在低頻條件下，一方面由于短路電流周波變長(zhǎng)，導(dǎo)致燃弧時(shí)間及電弧能量增大不利于產(chǎn)品開斷，而另一方面由于低頻條件下電弧零前電導(dǎo)及di/dt的降低有利于電壓恢復(fù)，因此有必要開展相關(guān)研究。西高院通過深入分析斷路器在低頻條件下的開斷工況，對(duì)低頻條件下的零區(qū)電弧進(jìn)行了模擬仿真，建立了低頻斷路器開斷仿真模型。實(shí)驗(yàn)室通過新增及改造試驗(yàn)設(shè)備，搭建了低頻短路試驗(yàn)回路，可滿足低頻短路電流及低頻恢復(fù)電壓要求和低頻斷路器零區(qū)的di/dt及TRV恢復(fù)電壓上升率要求。
目前西高院已完成低頻短路試驗(yàn)回路調(diào)試，可滿足額定頻率16-20Hz，額定電壓252kV，額定短路電流63kA及以下開關(guān)電氣設(shè)備的各類短路試驗(yàn)。隨著我國(guó)新能源電力行業(yè)的快速發(fā)展，低頻開關(guān)設(shè)備市場(chǎng)前景廣闊，西高院試驗(yàn)平臺(tái)的建成可為我國(guó)低頻開關(guān)設(shè)備的研制提供專業(yè)的試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)。
西高院宣
