科技日报记者 刘侠
4月10日，东方电气集团东方电机有限公司（以下简称“东方电机”）自主研发的全球首台35千伏高压直连调相机顺利通过整机型式试验，各项性能指标优异，标志着我国在高压无功补偿装备领域取得重大突破。
当前，在风电、光伏等新能源为主体的新型电力系统中，电网惯量下降、抗扰动能力减弱、电压失稳风险上升，成为新能源安全消纳的突出瓶颈，而分布式调相机是保障新型电力系统稳定运行的关键装备。传统分布式调相机通过升压变压器接入电网是长期以来的主流方案，但在新能源高比例接入、场站数量激增的背景下，如何让调相机更经济、更高效地部署，成为新型电力系统建设的新课题。
为此，东方电机创新提出“高压直连”技术路径——其新研制的35千伏高压直连调相机，通过攻克高电压等级下的绝缘与冷却两大核心技术难题，将设备额定电压从行业现有的最高27千伏提升至35千伏，通过与电网电压等级的直接匹配，彻底取消了中间升压变压器及其附属系统，开辟出一条具有完全自主知识产权的高压直连技术新路。
与传统“调相机+变压器”链接电网方案相比，35千伏高压直连调相机在性能方面，可提供与现有2台同容量分布式调相机同等的短路容量，动态支撑能力提升200%以上；在功耗方面，提供相同短路容量下，运行耗电仅为现有分布式调相机的45%。同时，其设备数量大幅精简，系统连接更简单，运维成本降低50%。
在35千伏高压直连调相机的研制过程中，东方电机历时4年，突破高压绝缘“无人区”，并破解了超厚绝缘下的空气冷却难题。一方面针对现有电机标准体系对27千伏以上电压等级缺乏系统规定的现状，企业从绝缘体系构建、绝缘结构开发、绝缘系统评价等方面开展全方位原创性设计，成功突破现有电机绝缘水平，首创完整的35千伏空冷环氧云母绝缘与防晕技术体系，建立适用于35千伏电压等级的绝缘系统评价体系，实现全链条协同配套。另一方面电压从27千伏提升至35千伏，后绝缘厚度显著增加，导致线棒内部热量难以传导。研发团队通过系统级冷却优化，实现“超厚绝缘、高效冷却、长寿命”的平衡。在绝缘厚度显著增加的不利条件下，优化冷却通道结构，确保定子线棒内部热量高效传导至冷却介质，从根本上解决“厚绝缘、难散热”的矛盾，大幅延缓绝缘材料的热老化进程，使整机在35千伏直连工况下具备长期可靠运行的能力。
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