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類型分類:
科普知識
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功率繼電器

百萬伏開關設備研制的技術路線與實施方案

發布日期:2022-04-18 點擊率:187

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王鋼 韓書謨 徐光輝 趙鴻飛
(河南平高電氣股份有限公司)

 


1 前言

  為優化能源的資源配置,實現大規模的西電東送、北電南送和南北水火互濟,建設堅強的國家電網,國家電網公司提出“引入特高壓輸電技術,建設百萬伏級交流特高壓和±800千伏直流特高壓的國家電網特高壓骨干網架”的戰略舉措。并以建設百萬伏交流特高壓輸電示范工程為先導,積極快速推進跨區域、遠距離、大容量特高壓輸電工程的建設。

  特高壓開關設備是引入特高壓輸電技術,建設特高壓主干電網的主要技術裝備。特高壓變電站如采用金屬封閉式設備,則除了變壓器,GIS就是全部的變電設備;如采用以空氣絕緣為主的敞開式設備,則所用的罐式斷路器(T-GCB)或瓷柱式斷路器(P-GCB)在變電站中占據最重要的位置。發展特高壓是我國一項重大技術裝備政策,國家電網公司在推進特高壓電網建設過程中,始終堅持自主研發和積極消化吸收國外先進技術相結合的方針,鼓勵和支持國內設備制造企業自主研發或“通過技貿結合,引進關鍵設備制造技術并消化創新,逐步實現國產化”。平高電氣作為我國高壓開關制造行業的骨干企業,在我國電力和電網的建設與發展中,獲得了自己的成長與發展。積極應對特高壓開關設備的研制和生產,是平高的機遇,也是平高的責任。

  根據平高生產550kV高壓開關的基礎和開展百萬伏級開關設備前期科研所具備的條件,以及百萬伏開關設備研發技術難度大、示范工程進度要求緊的現實,平高百萬伏開關設備的研制確定為“自主研發與引進技術并舉”的技術路線。

2 自主研發1100kV瓷柱式斷路器(P-GCB)及隔離、接地開關(DS,ES)

  上世紀八十年代初,我國電網升級至500kV,在500kV電網建設中,平高在我國開關行業率先引進國外高壓開關制造技術,經過消化吸收并創新,具備了在開關型式上能生產SF6斷路器、在開關技術上能設計、制造電壓550kV、開斷電流50kA斷路器的能力,為我國500kV輸電工程提供了百余臺LW6-550/3150-50型SF6斷路器。1998年,平高電氣自主設計的LW10-550/3150-50型雙斷口SF6斷路器通過全部型式試驗經兩部專家技術鑒定投入市場,標志平高已具有自主研發設計單斷口電壓252kV斷路器的能力。2003年初,LW10-550/4000-63型雙斷口SF6斷路器在意大利CESI試驗站通過63kA短路電流開斷試驗,平高的設計水平提高到550kV/63kA。

  以自主研發的1100kV瓷柱式斷路器參與百萬伏輸電工程,設備制造可達到全部國產化。

2.1斷路器結構設計方案


  以兩個LW10-550/4000-63滅弧室單元串聯組成1100kV四斷口滅弧室,可以達到百萬伏開關額定電流4000A,額定短路開斷電流50kA的要求。在絕緣設計方面,采用四只各2200mm的高強瓷套串接成支柱,既作為滅弧室的支撐和安裝傳動桿件,又起斷路器對地絕緣的作用,對地凈絕緣距離7400mm,可以滿足工頻(AC)1100kV、雷電(LIWV)2400kV、操作沖擊1800kV耐受電壓的要求。斷路器的每柱配用一臺功率達12kJ的液壓操動機構,以實現斷路器的單相或三相電氣聯動。機構箱兼做斷路器的底座,為達到斷路器的穩定和抗震要求,最底部的支柱瓷套抗彎強度為120kN,每柱上部第一節瓷套下部至地面裝設三根復合絕緣子制的拉筋。

2.2 預期達到的技術參數(表一)

來源:www.hvsi.cn



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