交流滤波电容器是新能源发电与智能电网的核心元器件,其可靠性直接关系系统稳定。在平均海拔超过2000米的高原地区,严酷的自然环境却长期“卡”住了电力输送的咽喉,作为电网关键“心脏”部件的交流滤波电容器,在这里故障频发,严重威胁着重大能源项目的稳定运行。数据显示,在高海拔地区,滤波电容器发生渗漏油的概率高达平原地区的9倍,内部绝缘击穿的风险也增至2.66倍。如何让电力设备在“世界屋脊”上同样坚强、长寿,成为一道亟待攻克的技术难关。
近日,从南网超高压公司大理局(以下简称大理局)传来好消息。由大理局牵头,联合南网科研院、西安交通大学、上海思源等多家单位组成的产学研团队,经过持续攻关,成功突破了高海拔环境下交流滤波电容器的核心技术瓶颈,并牵头制定了行业标准,为我国西部能源大通道的稳定运行和新能源项目的加速开发提供了坚实保障。
直面极端挑战,从“易损件”到“稳定器”
高原的“稀薄”空气和“暴躁”温差,对电容器的考验是内外交加的。内部压力失衡、密封材料加速老化、绝缘性能陡降……传统设备往往“水土不服”,寿命大打折扣。
项目团队直击痛点,展开系统性研发,创新研制出能模拟0-5000米海拔、-40℃至85℃极端环境的测试装置,首次精准揭示了气压、温度与设备性能的内在规律。以此为基础,团队在两大核心层面实现了革新。一是心脏更强健(内绝缘突破):采用新型复合材料与优化结构,使电容器关键部位的绝缘击穿率大幅下降72%,放电耐受能力稳定提升40%,从根本上强化了设备“体质”。二是密封更可靠:针对密封圈这一薄弱环节,开发出高原专用型号,经超千次严酷老化测试验证,将因密封失效导致的渗漏油概率从行业常见的8.6%大幅降至1%,满足高原长达20年的运维周期要求。
技术引领标准,赋能全产业链绿色升级
此次突破不仅是单一产品的胜利,更是“技术+标准+产业”协同创新的典范。项目团队牵头申报的《高海拔油浸式电容器选用导则》行业标准,为高海拔电容器的选型、测试和评估提供了统一规范,填补了国内该领域标准的空白。
成果已快速转化为生产力:相关技术已申请9项发明专利,研发的测试平台入驻多家主流制造商,助力其产品研发周期缩短30%,次品率下降45%,带动了产业链整体升级。经CNAS、CMA认证,这款高可靠性电容器不仅能守护特高压直流输电工程,还可模块化应用于高原风电、光伏发电、轨道交通等多个场景,预计每年可为西部新能源项目减少停电损失超过2亿元。
随着“双碳”目标战略深入推进,西部能源开发提速。这项攻克高原“拦路虎”的科技创新,不仅彰显了我国在高端电力装备领域的自主实力,其形成的“中国方案”也为全球高海拔地区电力建设提供了宝贵经验。(付强、王冰洁)
以上内容为推广信息,所涉及内容不代表本网观点,不构成投资建议、消费建议。