“要保持技术优势，继续引领行业，就要提高新产品研发速度，加快接地电抗器和10千伏直流断路器的落地。”近日，在中国能建北京设备公司（以下简称“北京设备公司”）电力电器研究所工作会上，该公司创新团队技术负责人张猛谈到下一步工作方向。
作为北京设备公司电器产品的核心技术研发队伍，电力电器研究所创新团队成立10年以来，在特高压干式空心电抗器、大容量干式空心电抗器、直流断路器等高端产品技术领域达到世界领先水平，为该公司的转型发展奠定了坚实的基础。
实现平波电抗器技术突破
2018年12月，世界电压等级最高的昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电工程双极全压送电成功，标志着电力电器研究所创新团队研发的±1100千伏平波电抗器顺利实现工程应用。
“在±1100千伏特高压直流输电系统中，平波电抗器能够避免低压直流功率传输时出现电流断续，减少连续换相失败，提高输电效率。”张猛介绍道。
作为世界上电压等级最高的平波电抗器产品， ±1100千伏平波电抗器的研发难度极大。为了抢占技术制高点，扩大市场份额，电力电器研究所创新团队承担了该设备的研发任务。
“既要覆盖工程需求，又要降本增效，在没有最终技术规范的情况下，确定样机制造参数成为了研发工作中极大的难题。”谈起当时的情况，北京设备公司技术带头人张月华颇感压力，“团队成员从大量信息中，提炼出有效技术参数，并对多种技术方案进行比较论证，敲定了研发方案，迈出了样机研制的关键一步。”
随着±1100千伏平波电抗器电压等级的提升，常规平波电抗器电场屏蔽结构显得有些“力不从心”。创新团队仿真计算专家刘成柱勇挑重担，仅用4天的时间，就优化了十几种电场屏蔽设计方案，加快推进了样机的研发进度。
在样机生产过程中，创新团队成员群策群力，高级工程师郝文光严格把控导线生产质量，奚晶亮和孙国华紧盯生产数据，及时解决各种突发问题，王国金和李德良高效完成了样机的安装和型式试验。
2017年5月，±1100千伏平波电抗器样机顺利通过了中国电科院第三方型式试验。在电力电器研究所创新团队的努力下，北京设备公司获得了昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电工程平波电抗器订单，巩固了在特高压干式空心电抗器行业的领先地位。
填补直流断路器行业空白
张北柔性直流电网试验示范工程（以下简称“张北工程”）是世界首个柔性直流电网工程，也是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流工程。535千伏耦合负压混合式直流断路器（以下简称“535千伏直流断路器”）是张北工程的核心设备，当直流线路出现短路故障时，该设备能以毫秒级速度开断故障电流，保障直流线路非故障部分稳定运行，显著提高系统可靠性。
“535千伏直流断路器一旦研制成功，就将成为新时期北京设备公司在电力电子产品领域的‘闪亮名片’，成为企业转型升级道路上具有划时代意义的里程碑。”2018年，电力电器研究所创新团队承担起了研发这一新产品的任务。
然而，该设备是世界上从未有过的高电压大容量直流开断电气设备，没有成熟的经验可供借鉴。
为了实现535千伏直流断路器技术落地，电力电器研究所创新团队与清华大学合作，实现了直流断路器拓扑结构从原理到产品的成果转化，解决了3毫秒内开断25千安短路故障电流这一世界级难题。该团队研制的样机顺利通过第三方型式试验，证明设备性能优越，技术方案可行。
“每一个数值的确定，都经过数十次的精准演算。每一个图表的绘制，都经过反复的修正。”回忆起与团队成员共同钻研招标文件的经历，张猛感触颇深。
2018年3月，北京设备公司凭借535千伏直流断路器的技术优势，成功中标2台张北工程康保站直流断路器，实现了电力电子产品市场的新突破。
攀登柔性直流电网技术高峰
“由16个IEGT压装组成的阀串为1个阀段，40个阀段组成1台断路器。一旦单个阀串压装失误，将会造成近40万的损失。”在535千伏直流断路器安装期间，电力电器研究所创新团队通过制作替代块，进行多次试压装，零失误完成了设备安装。
据了解，535千伏直流断路器采用了低损耗、高可靠的耦合负压混合式拓扑结构，实现了全电流范围内快速换流，突破了混合式断路器的冷却技术瓶颈，引领了高压直流断路器无水冷化的发展方向。
2020年6月，535千伏直流断路器顺利通过人工接地短路故障试验，标志着该产品完全满足工程应用要求，为张北工程后续投运奠定了坚实基础。
535千伏直流断路器在张北工程中的成功应用，实现了北京设备公司的转型升级新突破，对该公司实现“打造研发、设计、制造、服务一体化的国际能源装备公司”目标，推进中国柔性直流电网技术持续进步具有重大战略意义。
一路走来，在平波电抗器、桥臂电抗器和535千伏直流断路器等领域，电力电器研究所创新团队凭借一流的技术实力，不仅使北京设备公司保持着行业领先地位，还为中国特高压直流电网技术和柔性直流电网技术作出了巨大贡献。
