世界首个！中国电气装备助力杭州柔性低频输电示范工程亭山换频站正式投运！

近日，世界首个高压大容量低频换频站

220千伏亭山换频站顺利投运

该换频站在全球首次实现

交流220千伏电压等级电气量的频率可控转换

标志着目前世界电压等级最高、输送容量最大的

柔性低频输电工程

220千伏中埠-亭山柔性低频输电示范工程

整体投运迈出了关键一步

220千伏中埠-亭山柔性低频输电示范工程通过在全长13.2千米的220千伏亭山-中埠站输电线路两侧建设低频站，低频互联起富阳和萧山南部两大负荷中心。亭山换频站攻克掌握了柔性低频输电核心技术，首创高压大容量柔性交换频站、低频变压器、低频断路器和低频控保系统等系列首台首套成果14项，抢占全球柔性低频输电领域核心装备和关键技术制高点。

低频220kV变压器

低频110kV电流互感器

低频64kV避雷器

低频220kV SF6组合电器

低频64kV SF6组合电器

低频64kV接地开关

低频64kV桥臂电抗器

高压大容量换频器

低频64kV光学式电流互感器

低频64kV棒型支柱绝缘子

低频控制保护

低频主变保护

低频线路保护

低频故障录波

中国电气装备承担了该工程的

低频220千伏变压器、工频220千伏变压器

低频72.5千伏和252千伏GIS等

关键设备的研发供货任务

低频变压器一次研制成功

中国西电集团承接了亭山、中埠两个换频站6台20赫兹电力变压器（DF-110000/220）的研发工作。该变压器工作频率为20赫兹，研发部门设计人员从基本原理出发，推导了低频变的设计方法，并详细研究了低频对空载性能的影响、对杂散和涡流损耗的影响、器身及油箱固有频率、器身的柔性定位、低频对铁心接地的影响、低频对绝缘的影响等一系列关键性问题，利用原理和仿真手段进行详细分析并依次提出了相应的解决方案。该产品具有损耗低、局放低、温升低、噪音低、过负荷能力强、结构紧凑等特点，经中国机械工业联合会组织的国家级科技成果鉴定，综合性能指标达到国际领先水平。

中国西电集团“严格工艺流程、狠抓质量控制”，对每一个过程的进度和质量进行了严格把控。提前识别项目的特殊点，召开专项会议，对技术难点识别普及，扫清图纸中可能存在的问题以及制造难点。生产过程中，党员领导干部带头坚守岗位，充分发挥车间在产品上的生产优势，全力保障项目的生产，坚持高标准、严要求，团结协作，攻坚克难，全面管控各个关键点，用心做好每个细节，在业主和第三方权威机构见证下一次性顺利通过产品试验，性能、技术参数均优于技术协议要求，与设计值吻合。

实现低频高压开关产业从0到1的突破

平高集团为该工程提供了2间隔72.5千伏GIS和5间隔252千伏GIS，为支撑该项低频示范工程建设，平高集团在国内率先开展20赫兹72.5千伏和252千伏GIS和关键开断技术的研发。基于深厚的电弧测量与仿真技术积累，攻克了断路器超长燃弧自然开断和满容量连续开断双重难题，最长燃弧时间35.2毫秒，突破现有高压断路器开断极限。同步研制出低频隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器及避雷器等全系列元件，编制了世界首个低频GIS和互感器试验规范，为低频开关产业发展提供了规范指引。该产品已通过由中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定，综合性能指标达到国际领先。

该产品适用于中远距离海上风电送出、陆上新能源汇集与送出、直流落点地区潮流疏散、多岛屿互联及电缆化城网供电、偏远地区长距离输电等场景，将支撑服务新型电力系统建设，助力国家碳达峰碳中和目标实现。

创新研制工频电力变压器

山东电工电气为该工程提供2台220千伏工频变压器（SFZ-330000/220），额定分接短路阻抗为15%，具有低损耗、强过励磁能力、高可靠性等优点，可以保证现场谐波分量在THDi=5%环境下可靠运行。

创新点

1

通过仿真分析和以往设计经验总结，优化铁心设计，提高主变压器的强过励磁能力，在现场环境谐波分量下，主变的发热和噪声满足要求；

2

通过仿真分析和相应抗短路工艺措施，如提高导线屈服强度、降低绕组电密、采用高密度绝缘材料等方法，提高主变抗短路能力；

3

结合多年变压器抗短路经验，采取合理的设计和工艺措施，安全裕度满足国标以及运行需求；

4

在高压绕组首端增加补偿电容的措施，达到降低梯度电压的目的，使绕组具有良好的抗冲击性能，保证主变足够的绝缘裕度。