喜大普奔！

從今以后，

這個設備再也不用依賴外國廠商，

多了一個“國潮”新選擇！

10月30日22時，

國家電網自主研發生產的

3300伏IGBT器件

經過連續兩天2次12小時

40萬千瓦功率大負荷連續試運行，

在福建廈門柔直鷺島換流站完成調試！

這標志著我國已完全掌握

IGBT器件設計、工藝、

生產、應用等核心技術，

打破了國外廠家對該領域的技術壟斷，

解決了電網核心功率器件卡脖子問題，

具有里程碑意義。

什么是IGBT？

IGBT全稱為絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor），具有可關斷、損耗小、易于控制等優點，是智能電網、新能源、工業控制等領域的核心零部件。

通俗來說，IGBT就像一個開關，和機械開關不同，它很聰明，可以通過外部軟件控制自動、快速、方便地實現能量的“開”和“關”，實現能量高效轉換。

IGBT在電網里啥作用？

IGBT廣泛應用于柔性直流輸電工程、靜止無功發生器（SVG）、有源電力濾波器（APF）、統一潮流控制器（UPFC）等需要進行電能變換的地方。

在電力系統中，實現電能變換的裝置是變流器。變流器的控制核心就是IGBT器件，所以它也被稱為核心中的“CPU”。

采用IGBT進行功率變換，不用復雜的操作就能實現控制。打個比方，IGBT類似智能家居，可以遠程遙控自動實現家用電器的控制，以前的控制手段就像拉線電燈，得到跟前手動拉線。

使用IGBT能夠提高用電效率和質量，不僅高效節能，而且綠色環保。它是解決能源短缺問題和降低碳排放的關鍵支撐技術。

核心技術和器件

不能成為發展的卡脖子問題。

國家電網全力攻克，

把命運掌握在自己手中。

過去

1 IGBT器件在產品設計、芯片制造、封裝測試、產品穩定性方面難度大。

2 國內IGBT器件的技術研發及產業發展剛起步。

導致

90%以上IGBT器件依賴進口，尤其是3300伏以上高電壓等級的IGBT長期由少數國外半導體廠商壟斷。

IGBT器件占柔直換流閥價格的40%左右，價格高昂。

近年來，國家電網公司高度重視功率半導體器件的研發工作，加強產研協同，于2019年11月批復設立南瑞聯研半導體有限責任公司，自主設計研發IGBT芯片及模塊，目前已成功打造部分高壓、中壓系列自主IGBT產品。

▲南瑞聯研開展IGBT模塊生產工藝技術攻關。

經過多輪改進迭代，歷時2年，公司成功研制出與國際領先廠商技術性能相當的3300伏/1500安 IGBT器件。

3300伏/1500安 IGBT器件

擴寬了器件安全工作區，實現器件在高結溫狀態下安全可靠工作。器件的高溫漏電電流量只有國外產品的50%，總體損耗和國外的器件基本一致，提升了器件的應用安全性。

采用低熱阻、高可靠性的封裝材料，優化封裝布局和工藝，有效提升器件動態均流特性，進一步增強器件可靠性，突破了制約國內高壓IGBT器件發展的可靠性低、收斂性差的技術瓶頸，助力推動能源電力產業全鏈條自主可控和轉型升級。

如果說IGBT器件是一個人，

需要各個器官協調工作

才能有免疫力和精氣神。

此次自主產權的IGBT研發，

不僅強大了“心臟”，

還協調了“大腦”“四肢”，

通過嚴格選拔考核，

達到“世界級運動員”標準！

▲聯研院大功率電力電子實驗室。

理論→實用

IGBT器件還要解決兩個問題：

如何在高電磁輻射環境下可靠運行？

如何應對大電流突變帶來的器件電磁應力？

答

國家電網公司組織相關單位提前推進IGBT器件現場試驗驗證技術研究并制訂試驗驗證方案，圓滿完成換流閥解閉鎖、大功率試驗等4項現場帶電試驗，測試了240個關鍵參數，讓IGBT器件在高電磁輻射干擾環境下扛住了換流閥首次解鎖瞬間到達1600伏電壓的沖擊，實現IGBT器件一次性帶電成功、一次性解鎖成功，并通過現場大負荷功率試驗，進一步驗證了器件各項指標符合設計要求，滿足現場實際運行需要。