4月10日，東方電氣集團東方電機有限公司（以下簡稱“東方電機”）自主研發的全球首台35kV高壓直連調相機順利通過整機型式試驗，各項性能指標優異，標誌著我國在高壓無功補償裝備領域取得重大突破。

在研製過程中，東方電機聯合中國電科院、清華大學、華中科技大學、西安交通大學、重慶大學、新疆電科院、南瑞集團有限公司、新疆綠發電力能源有限公司等頂尖科研力量，成功攻克高電壓等級下的絕緣與冷卻兩大核心技術難題，將電機額定電壓從行業現有的最高27kV提升至35kV，實現了與電網電壓等級的直接匹配，徹底取消了中間升壓變壓器及其附屬係統，開辟出一條具有完全自主知識產權的高壓直連技術新路，為行業技術創新樹立了標杆。

與傳統“調相機+變壓器”方案相比，35kV高壓直連調相機優勢明顯。在性能方麵，單台調相機可提供與現有2台同容量分布式調相機同等的短路容量，動態支撐能力提升200%以上。在成本方麵，用戶初始投資成本降低約35%，占地麵積減少50%。在功耗方麵，提供相同短路容量下，運行耗電僅為現有分布式調相機的45%。在運維方麵，設備數量大幅精簡，係統連接更簡單，故障隱患點顯著減少，運維成本降低50%。

隨著“雙碳”目標深入推進，風電、光伏裝機規模爆發式增長，電力係統加速向以新能源為主體的新型電力係統轉型。然而，新能源大規模替代傳統同步機組後，電網慣量下降、抗擾動能力減弱、電壓失穩風險上升，成為製約新能源安全消納的突出瓶頸。

分布式調相機是保障新型電力係統穩定運行的關鍵裝備。傳統分布式調相機技術成熟、運行可靠，通過升壓變壓器接入電網是長期以來的主流方案。但在新能源高比例接入、場站數量激增的背景下，如何讓調相機更經濟、更高效地部署，成為新型電力係統建設必須直麵的課題。為此，東方電機創新提出“高壓直連”技術路徑——取消中間升壓變壓器，使調相機與電網直接匹配，實現了投資效率與運行性能的再升級。

在35kV高壓直連調相機的研製過程中，東方電機曆時四年，突破高壓絕緣“無人區”，破解超厚絕緣下的空氣冷卻難題，實現了從27kV到35kV的電壓跨越。

針對現有電機標準體係對27kV以上電壓等級缺乏係統規定的現狀，東方電機從絕緣體係構建、絕緣結構開發、絕緣係統評價等方麵開展全方位原創性設計。成功突破現有電機絕緣水平，首創完整的35kV空冷環氧雲母絕緣與防暈技術體係。圍繞材料、結構及工藝開展協同創新，建立適用於35kV電壓等級的絕緣係統評價體係，實現全鏈條協同配套，全麵提升絕緣及防暈結構的整體可靠性。

電壓從27kV提升至35kV，絕緣厚度顯著增加，導致線棒內部熱量難以傳導。東方電機通過係統級冷卻優化，實現了“超厚絕緣、高效冷卻、長壽命”的平衡。在絕緣厚度顯著增加的不利條件下，優化冷卻通道結構，確保定子線棒內部熱量高效傳導至冷卻介質，從根本上解決“厚絕緣、難散熱”的矛盾。通過有效控製溫升與消除局部過熱，大幅延緩絕緣材料的熱老化進程，使整機在35kV直連工況下具備長期可靠運行的能力。

當前，我國正加快構建新型電力係統，新能源裝機規模持續快速增長。全球首台35kV高壓直連調相機的成功研製，驗證了高壓直連技術路線的可行性與優越性，為新能源場站提供了一種高性價比、高可靠性的係統支撐方案，對保障電網安全穩定運行、助力實現“雙碳”目標具有重要意義。

作者：於淼

編輯：孔欣慰