
2026年2月10日,世界首台10千伏/1兆乏空心环形超导并联电抗器在上海市闵行区35千伏古龙变电站正式投入运行,此举标志着我国在超导电力装备研发与工程化应用领域实现又一重大突破,为全球城市电网升级提供了创新型解决方案,成为我国新型电力系统建设的重要技术里程碑,相关消息已由国网上海市电力公司、上海交通大学等研制单位及权威媒体联合证实披露。
作为保障电网稳定运行的关键设备,传统并联电抗器长期存在体积大、噪声高、安装受限、损耗较高等痛点,尤其难以适应城市中心区土地资源紧张、环保标准严苛的现实需求,成为城市电网升级改造的一大瓶颈。
随着新能源汽车充电桩、5G基站等新型用电设施的大量接入,城市电网对供电质量和稳定性的要求不断提升,研发适配城市场景的新型并联电抗器成为行业迫切需求,而此次投运的空心环形超导并联电抗器,正是针对这一痛点的突破性成果。
据悉,该“国之重器”由国网上海市电力公司牵头,联合上海翌曦科技、上海交通大学、吴江变压器有限公司等高校与企业共同研制,历经两年联合攻关,成功破解多项世界级技术难题,最终实现顺利投运并稳定运行,其综合性能指标达到国际领先水平。
在此之前,我国虽已在超导电缆领域实现突破,但在空心环形超导并联电抗器领域尚属空白,此次设备的成功投运,填补了我国在该领域的技术空白,推动我国超导电力装备产业迈入新台阶。
回顾研制历程,这台设备的诞生并非一蹴而就。2024年1月,产学研用联合团队正式启动研制工作,期间先后攻克了杜瓦管路漏热、超低温绝缘稳定性等多项世界级技术难题,优化了制冷系统冷量调控策略,综合应用低温绝缘、交流损耗优化、集束缆线成缆等创新工艺,经过反复试验打磨,于2025年年底顺利完成样机与制冷系统研制,为2026年2月的成功投运奠定了坚实基础。
作为我国超导电力技术的集大成者,这台空心环形超导并联电抗器在技术上实现了多项升级与突破,核心优势集中体现在两大方面,更有着通俗易懂的实用价值——国网上海电力相关负责人解读称,该设备相当于电网里的“电力稳定器”,专门负责吸收电网中“闲置”的、来回波动的无功功率,确保输送到居民家中的电压始终保持稳定,避免出现电压过高或过低影响电器寿命的情况,其容量相当于能同时为约1000台家用空调提供无功补偿。
具体来看,其一,设备采用“零电阻、高通流”的超导材料,核心线圈在超低温环境下电阻几乎为零,电力流过时几乎没有损耗,大幅降低电能损耗,相较于传统设备损耗降低超60%;其二,创新采用无铁心环形拓扑结构,摆脱了铁磁材料固有的饱和特性限制,带来多重实用突破——占地面积不足6平方米,较传统设备减少超60%;
运行噪声低于60分贝,相当于普通室内谈话声,符合城市居民区环保要求;空间漏磁近乎为零,安全性大幅提升,同时可无缝接入现有变电站系统,实现“即插即用”式升级,无需对原有设施进行大规模改造,完美适配城市旧站改造、新站建设等场景。
此次安装该超导电抗器的古龙变电站,位于闵行主城区,主要服务周边2.2万户居民及多所学校,此前在用电负荷低谷期,常面临约1兆乏的无功倒送问题,直接导致区域电压波动、电能质量下降,甚至影响居民正常用电体验。该设备投运后,可有效弥补感性无功补偿缺口,显著提升区域电网电压稳定性,从根源上解决这一民生用电痛点,让周边群众用上更稳定、更高效的电能,真正实现技术创新服务民生。
业内权威人士与相关研制负责人纷纷对此次首飞成功给予高度评价。俄罗斯工程院外籍院士、吴江变压器有限公司总工程师禹云长表示,研制过程中最大的挑战在于确保超低温下绝缘和机械性能的绝对可靠,团队历时两年多攻关啃下了这块“硬骨头”,不仅造出了世界首台,更搭建了迈向更高端超导应用的坚实平台。
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