8月19日，全球首套磁偏置超導(dǎo)限流器在國網(wǎng)遼陽供電公司66千伏張臺子變電站順利完成了為期6個月的掛網(wǎng)示范運行。該設(shè)備實現(xiàn)國際上首次運行中遇到真實電網(wǎng)短路故障，并準(zhǔn)確執(zhí)行限流動作，圓滿驗證了磁偏置超導(dǎo)限流器故障限流特性，標(biāo)志著我國實用化超導(dǎo)限流技術(shù)取得新突破。

近年來，隨著全社會用電量需求與日俱增，電力電源不斷新建擴(kuò)容、負(fù)荷愈加密集，城市電網(wǎng)短路電流也相應(yīng)增大，影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。為了保證大容量和高質(zhì)量的電能穩(wěn)定、安全輸送，斷路器和其他設(shè)備正經(jīng)歷嚴(yán)格的考驗。

在國家電網(wǎng)公司組織下，由中國電力科學(xué)研究院有限公司、國網(wǎng)遼寧省電力有限公司、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、天津大學(xué)、中船重工鵬力（南京）超低溫技術(shù)有限公司等單位聯(lián)合研制完成磁偏置超導(dǎo)限流器。與傳統(tǒng)限流器相比，該限流器采用第二代高溫超導(dǎo)體釔鋇銅氧超導(dǎo)帶材，在線路正常運行時，得益于其超導(dǎo)特性，實現(xiàn)了“零”電阻，不會產(chǎn)生額外的線路損耗；出現(xiàn)線路故障時，短路電流大于臨界電流，其特有的磁偏置結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生大電阻和電抗分級限制短路電流，可在毫秒級時間內(nèi)使三相接地故障短路電流減小到50%以下，提高了限流的可靠性，減少了“失超恢復(fù)”等待時間。同時，與其它超導(dǎo)限流器相比，該限流器節(jié)省了超導(dǎo)材料的用量，且專門針對低壓線路，可有效降低線路斷路器的遮斷容量，節(jié)約電網(wǎng)建設(shè)成本。

項目團(tuán)隊自主研制的磁偏置超導(dǎo)限流器由雙分裂電抗器一支路、超導(dǎo)無感限流組件和快速開關(guān)串聯(lián)組成超導(dǎo)支路，再與雙分裂電抗器的另一支路并聯(lián)，可實現(xiàn)阻感混合限流功能。當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，超導(dǎo)無感限流組件失超產(chǎn)生電阻，與雙分裂電抗器共同進(jìn)行一級限流，在故障電流的第一波峰流過后，快速開關(guān)切斷超導(dǎo)支路，故障電流轉(zhuǎn)移到另一支路進(jìn)行二級限流。磁偏置超導(dǎo)限流器的分級限流方式，具有故障自動觸發(fā)、可靠性高、響應(yīng)速度快、恢復(fù)快等特點。

為掌握磁偏置超導(dǎo)限流器的工程化電網(wǎng)運行技術(shù)，項目團(tuán)隊分為兩個階段進(jìn)行掛網(wǎng)示范應(yīng)用。2023年12月至2024年1月，具備低溫制冷自持、運行狀態(tài)綜合監(jiān)控和預(yù)警功能的工程化磁偏置超導(dǎo)限流器成套裝置在66千伏張臺子變電站完成系統(tǒng)集成和空載運行驗證。2024年2月，超導(dǎo)限流器接入張臺子變電站的10千伏某線路開展長期掛網(wǎng)示范應(yīng)用，連續(xù)運行時間達(dá)6個月，采用過冷液氮閉環(huán)冷卻，運行溫度為76開爾文，低溫系統(tǒng)壓力為85千帕，系統(tǒng)電壓10.5千伏，線路額定電流為314安培。試運行期間超導(dǎo)限流器成功實現(xiàn)了超過7千安峰值的故障限流和自動重合閘保護(hù)，限流動作響應(yīng)時間為3.8毫秒，失超恢復(fù)時間低于30毫秒，保護(hù)動作響應(yīng)時間30毫秒，經(jīng)受住了線路短路故障考驗。

此次磁偏置超導(dǎo)限流器在66千伏張臺子變電站的長期掛網(wǎng)示范應(yīng)用及電網(wǎng)短路故障限流驗證的成功，標(biāo)志著我國城市電網(wǎng)大容量超導(dǎo)短路限流技術(shù)取得了重要突破。該項目的成功應(yīng)用，將有效提高電網(wǎng)安全運行能力，保證區(qū)域供電可靠性，為企業(yè)和居民用戶的可靠供電提供堅實保障。