国际领先 世界首台——220kV超导限流器并网运行状态良好

2012年12月31日，世界首台220kV饱和铁心型超导限流器在国家电网石各庄变电站正式挂网运行。此项世界级的技术创新成果是在国家863计划支持下，由天津百利机械装备集团有限公司与北京云电英纳超导电缆有限公司和天津市电力公司等单位合作，从2006年开始研制，并于2011年12月28日国家科技部高技术中心在天津组织了“220kV/800A饱和铁心型高温超导限流器的研究与开发”课题验收会；2014年3月29日天津市科学技术委员会组织专家对“220kV/800A饱和铁心型高温超导限流器”进行了科技成果鉴定。两批验收专家组均前往天津石各庄变电站对超导限流器设备进行了现场考察，听取了课题组的报告，审阅了相关资料并一致通过项目验收。

超导限流器是利用超导技术实现避免或降低输、配电线路中短路故障电流危害的电力设备，是最有可能首先实现大规模商业应用的超导电力设备，是目前可应用于大容量、高电压骨干电网中的功能特性最理想的限流装置。与其他目前或可以预见的将来可以实现的限流技术相比，超导限流器对优化电网设计、保证电力质量、稳定系统电压、提高电网安全性等多方面都具有不可比拟的独特优势，并且从价格及实际需求角度考虑，输电网将是其率先应用的最大场所。随着城市化和工业化的发展，用电需求大增，电网容量不断扩大，电网短路带来的危险将大大增加。升级改造、更换电力传输系统将会耗费巨资，而超导限流技术，可以使潜在的系统短路电流大大降低，有效缓解电力系统的升级压力，避免了电网巨大的潜在投资。据美国NCI等机构调查预测，超导限流器在超导电力应用方面价值最大。

超导限流器与现有继电保护系统相结合，可以形成“继电保护系统+断路器+超导限流器”模式，从而组成一个更加可靠的保护系统，大大增强电网对短路故障的防范能力。超导限流器的使用，可降低电网中断路器的遮断容量和变压器等设备的短路容量要求，减少电网系统建设成本，具有极好的市场前景。

目前，220kV饱和铁心型高温超导限流器已经经过近两年的并网运行检验，各项性能指标达到了预期效果，如主要技术指标：高压电气绝缘油箱内部压力50kPa密封试验时间大于72小时；快速响应时间小于8毫秒；励磁恢复时间小于600毫秒；温升、工频耐压、局部放电、雷电冲击、声级和绝缘电阻等试验均符合国家标准要求，运行状态良好，提高了我国石孟输电网线路运行的安全稳定性。

220kV/800A饱和铁心型高温超导限流器不仅是目前世界上在电力系统实际应用的电压等级最高、容量最大，而且是响应时间最快；励磁恢复时间最短的超导限流器,是其他类型的超导限流器不可比拟的，如：电阻型、电感型和屏蔽型超导限流器均需利用超导材料的“超导—失超—超导” 转变过程，存在限流动作后恢复时间长的问题，不适用于需要重合闸的超高压电网场合。而饱和铁心型高温超导限流器原理类似于饱和铁心电抗器，超导绕组在限流过程中不失超，避免了恢复时间过长的问题，可以满足高压电网故障后快速重合闸的要求，其技术水平已遥遥领先目前国际同类产品，达到国际领先水平，是实现高电压等级应用的超导限流器首选。

它标志着我国超导限流器技术在电力工业水平又迈上了一个新的台阶，对推进我国超导限流器产业化具有十分重大的意义，同时它标志着我国超导限流器在高电压等级电网中的应用取得了突破性的进展，使我国在发展超导限流器技术方面始终保持世界领军地位。