朋友们！
继“史上最强电缆”之后
我国在超导电力装备研发与工程化应用上
实现又一突破！
不久前
10千伏/1000千伏安空心环形超导并联电抗器
在上海35千伏古龙变电站成功投运
为全球城市电网升级
提供了创新解决方案
它有什么创新点？
解决了哪些大城市电网升级难题？
今天咱们就来聊聊它
先说说什么是电抗器
要了解电抗器，就要先弄懂两个概念：无功功率和无功倒送。
什么是无功功率？
在电力系统中，由电源端供给用电负载端的电功率有两种：有功功率和无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的功率。
无功功率比较抽象，是用来在电气设备中建立和维持磁场的功率。没有它，也就没有磁场，变压器、电动机也就无法正常工作。
想象一下，我们推独轮车时，让车子向前的力相当于有功功率，负责真正“做功”；而维持车子平衡、不让它倒的力，就相当于无功功率。
什么是无功倒送？
正常情况下，电源端发出有功功率和无功功率，用电端消耗这两种功率，电网保持平衡。随着城市发展，特别是像上海这样的大都市，大量地下电缆取代了架空线路。电缆本身具有电容特性，会持续向电网注入无功功率，相当于电网自己在“额外发无功”。
尤其是在夜间、节假日等用电低谷时段，工厂、居民用电减少，但地下电缆产生的无功功率依然很多。这些多余的无功功率无处消耗，就会从用电端倒灌回电网和发电厂，这就叫无功倒送。
无功倒送会直接导致电网电压异常升高，影响电网的运行效率和安全稳定。
不过别担心，这个问题，早就有了解决办法。没错，我们的并联电抗器登场啦！
传统油浸式铁芯电抗器和干式空心线圈电抗器。
并联电抗器本质上是一个“大线圈”，利用电磁感应原理，可以吸收电网里多余的无功功率，稳定电压。它通过并联的方式接入线路末端或变电站母线，不参与主电路供电，只有在电压不稳时出来“干活”。
但传统的并联电抗器有缺点：
体积大、占地多
运行噪声大
于是，一个问题摆在眼前：城市电网特别是电缆密集区域，对电抗器的需求不断提升。但传统电抗器体积大、噪声高，无法适配空间有限、对噪声控制要求高的市中心变电站。
超导技术+并联电抗器强在哪？
咱们的主角——空心环形超导并联电抗器，就是为了解决这个问题而来的。“超导”就是它最核心的“黑科技”。
它的线圈采用“零电阻、高通流”的“第二代高温超导带材”制作。这种材料很神奇：在零下196摄氏度的液氮中，会进入“超导态”，电阻几乎为零。也就是说，电流在里面几乎无阻力、能无限循环流动，几乎不产生热量，也几乎不消耗电能。
看到这里肯定有朋友要问了：零下196摄氏度还叫“高温带材”？那是因为，传统的低温超导带材需要零下269摄氏度的液氦来冷却。相对来说，零下196摄氏度就算“高温”了。
好处就是，液氮制冷技术比液氦制冷技术更成熟、效率更高、可靠性更好。液氮的制备、储存和使用成本也远低于液氦，能显著降低超导应用的运行和维护成本。
超导电抗器制冷设备。
一起来看看空心环形超导并联电抗器的优点：
1. “身材苗条”可以“见缝插针”
由于几乎无电阻，超导材料允许通过的电流密度远超普通导体。这意味着，发挥同样的作用，电抗器线圈的匝数和体积可以大大减少。此外，在零下196摄氏度的液氮中运行，就无需考虑线圈散热的问题了。
传统的10千伏空心并联电抗器，就要占地30平方米左右。而这台超导电抗器采用空心环形结构，没有铁芯，并把超导带材绕成紧凑的环形线圈，结构紧凑，总占地面积不到6平方米。对于空间有限的城市变电站来说，它几乎能“见缝插针”安装，完美解决场地不足的难题。
2. 损耗极低
传统的10千伏并联电抗器在调节无功功率的过程中，自身会因为电阻而发热耗电，损耗功率约为12千瓦。
而这台超导电抗器因为超导材料在极低温下几乎没有电阻的特性，自身损耗极低，仅有1千瓦左右。
3. 噪声较小
传统电抗器运行时，在1～2米的距离下，噪声大约为75分贝，就像走在闹市区。
空心环形超导并联电抗器连同其制冷系统在内，同等距离下噪声不到60分贝，相当于正常交谈的音量，是城区变电站改造的理想选择。
100%中国造
让超导带材保持“零电阻”的超导态，就必须让它一直处于零下196摄氏度的低温环境中。
为此，研发人员为设备配备了一套集成式制冷系统和杜瓦容器（用来保存超低温液体的“高级暖壶”）。这套系统能高效、稳定地维持电抗器内部低温，确保超导带材始终处于正常工作状态。
从最核心的第二代高温超导带材，到精密的制冷系统，再到杜瓦罐、骨架等所有部件，这台设备实现了100%国产化。
这不仅是技术上的突破，更是我国在超导电力应用领域产业链自主可控能力的又一次集中展示。
目前，全球首台10千伏/1000千伏安的空心环形超导并联电抗器正在上海闵行区服务着2.2万户居民和多所学校，为城市稳定用电保驾护航。
超导，正以其“无阻”特性，迈向无限未来，带给我们更多可能～
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