攻克常规直流输电“卡脖子”难题！十年磨一剑，我国换流阀阻尼电容成功实现国产化！

十年磨一剑！历时十年，我国常规直流输电换流阀阻尼电容终于实现国产！解决了“卡脖子”难题，也成为常规直流输电换流阀组件中最后一个实现国产化的元器件。

近日，在南方电网±500千伏牛寨换流站的换流阀上，国内主流厂家联合研制的国产化阻尼电容实现挂网运行，我国实现了又一关键电力装备的国产化。

据测算，该阻尼电容器国产化量产后，其成本较国外进口可降低50%以上，粗粗算下来，一个常规直流输电工程至少可节省1800余万元的建设成本，效益那是相当的显著。

据了解，2013年我国直流输电刚刚起步阶段，国产化阻尼电容曾在国内直流输电工程的换流阀中有过试点应用，但是都因性能不佳而相继退运。直到近期，才成功突破！

一个小小的电容器何以难倒国人这么多年？

我国直流输电工程技术领先，这个是事实，但是也不得不承认，在一些核心的技术和设备制造领域，我们确实还存在一些短板。

高压直流输电工程中的换流阀是高压直流输电系统实现交流、直流电转换的核心设备。

换流阀设备是一种基于大功率晶闸管的高压大容量可控半导体开关，在开通、关断过程中部件之间耦合的工作机理最复杂，承受的电气应力最高。

当晶闸管阀导通时交流系统电流、杂散电容电流、阻尼回路电流、阀避雷器电流等相互耦合，共同决定了晶闸管的开通过程。

晶闸管阀关断时，反向恢复过程、换流变压器短路阻抗、阻尼回路参数等共同决定了晶闸管关断电压。

阻尼电容作为晶闸管换流阀的重要组成元件，与阻尼电阻串联构成阻尼回路，并联于晶闸管两端，实现串联晶闸管的动态均压，抑制换相过冲，同时为晶闸管控制单元提供取能通路。

因此，阻尼电容参数及结构设计和性能对换流阀稳定运行及紧凑化设计至关重要，是直流输电换流阀的关键器件之一。

2013年之后，国产化阻尼电容研发出现挫折，从而使得换流阀阻尼电容也成为常规直流换流阀组件中唯一没有实现国产化的元器件。

换流阀阻尼电容对可靠性要求比较高，常规的油浸式电容器无法满足其特性要求。

金属化膜电容器具有电压等级高、容量大、不易燃烧、环境友好等优点，使其因拥有了“自愈”性能，被广泛应用于换流阀的阻尼电容。

本次国产化的阻尼电容就是选用了金属铝箔式结构进行的改进设计。

与进口阻尼电容相比，此次国产化的金属铝箔式阻尼电容具有损耗低、电阻小、发热少和耐受大电流冲击特性强等特点，因此可以完美胜任阻尼回路的工作。

在特高压直流输电领域，我国已经实现了世界最高电压的±1100千伏特高压直流输电，远远地跑在了前面，距离2019年世界首条昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程投运，也已经都过去三年多了。

但是我们也看到，在应用更广泛的±800千伏特高压直流输电技术中，类似换流阀等核心的特高压直流输电系统装备技术，除了我国，西门子、ABB等同样都拥有自主的知识产权，甚至超过我国。

相比较特高压直流输电，即使在±500千伏及以下的常规直流输电技术和装备上，一个小小的阻尼电容器，也花了我国将近十年的时间才实现国产化。

十年磨一剑， 实力今朝现！哪有那么多的岁月静好，不过是有人在替你负重前行罢了！为我国默默无闻的科研人员点赞！

芯片卡脖子，新材料卡脖子，核心设备卡脖子......，“国产化”突围一直在路上。但是有一点我们可以相信，通过国人的努力，我国完全可以摘掉各种“卡脖子”的枷锁，跨过旁人给我们挖的各种“坑”，实现华丽转身。