评述我国高压开关行业的最新发展
评述我国高压开关行业的最新发展
评述我国高压开关行业的最新发展作者：佚名
时间：2008-10-6
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我国电力工业充满生机与活力,这为高压开关制造业带来了难得的发展机遇和严峻的考验。而高压开关制造业必须不断地进行技术创新,推出一代又一代新品,才能满足电力市场日益增长的需求。
本文论述我国高压开关行业的发展近况、技术的进步以及推出的新品。
.发展势头良好
从总的来看,根据高压开关协会2005年统计资料,2004年高压开关行业发展势头良好,出现了快速增长的局面。全年完成工业总产值亿,产品销售收亿元,工业增加值亿元,实现利润总额亿元,与上年同比增长%,其中高压开关部分为亿元,
同比增长%.亏损企业从2003年的12家减为2004年的9家。
2004年高压开关行业涌现了一批经济效益有显着提高的企业。如厦门ABB开关有限公司工业全员劳动生产率达到万元/人,在行业中名列第1位,远高于行业工业全员劳动生产率的平均水平,极具竞争力,2003年工业总产值为亿元,2004年已高达亿元,发展速度令人瞩目。工业全员劳动生产率较高的企业还有上海西门子高压开关有限公司;广州东芝白云电器设备有限公司;上海大华电器设备有限公司等企业。
但同时也应看到,2004年受市场供求关系的影响,钢材、有色金属和铸锻件等主要电工原材料大幅涨价,加上行业市场竞争激烈,造成行业整体效益的增长幅度明显低于2003年。
2004年统计的306个企业中,工业总产值超过亿元以上者有118个,其中工业总产值8亿元以上者有12个;3亿元以上者49个;2亿元以上者67个。全员劳动生产率10万元/人以上者102个;5万元/人以上者180个。
工业总产值中高压开关产值前10名的企业依次是厦门ABB 开关有发公司、西安西开高压电气股份有限公司、平高电气集团有限公司、华仪电器集团有限公司、泰开电气集团有限公司、宁波天安集团股份有限公司、大全集团有限公司、广州白云电器设备有限公司、新东北电气高压开关有限公司、河南森源电气股份有限公司。
工业增加值前10名的企业依次是厦门ABB开关有发公司、正泰电气股份有限公司、大全集团有限公司、华仪电器集团有限公司、泰开电气集团有限公司、平高电气集团有限公司、常熟开关制造有限公司、广州白云电器设备有限公司、西安西开高压电气股份有限公司、河南森源电气股份有限公司。
同时,许多行业、地方及民营企业投资的新企业纷纷上马,高压开关行业从业人数从2003年万人增加到2004年的万人;高压开关产品产值从2003年的亿元增加到2004年的亿元,增幅达到%.
2004年高压开关产品产量有很大提高,详见表1和表2.以下各分别论述各类产品的发展和技术进步。
2.高压超高压SF6断路器和GIS的制造实力增强,高压超高压SF6断路器和GIS有了大幅增长。
如2004年生产550kVSF6断路器372台,增长409%;363kVSF6断路器43台,增长95%;
252kVSF6断路器2375台,增长209%;126kVSF6断路器7444台,增长%;断路器1251台,增长60%.
2004年生产550kVGIS8间隔,363kVGIS19间隔,252kVGIS679间隔,126kVGIS2280间隔。与上年相比都有大幅度增长。特别是126kVGIS增幅极大,上年126kVGIS产量为1494间隔,而2004年达到2280间隔,增幅达到34%还多;252kVGIS也从2003年的511间隔增加到679间隔,增幅达32%还多。
高压超高压开关设备制造厂不断增多,现已有18家之多。生产~550kVSF6断路器产品的企业有:西安西开高压电气股份有限公司、平高电气集团有限公司、新东北电气高压开关有限公司、山东泰开电气有限公司、北开电气股份有限公司、江苏省如高高压电器有限公司、上海华通开关厂、瓦房店高压开关有限公司、上海平开华明高压开关有限公司、宁波天安股份有限公司、湖南开关有限责任公司、湖北永鼎红旗电气有限公司、重庆新汇源高压开关有限公司、云南开评述我国高压开关行业的最新发展作者：佚名
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生产126~550kVGIS的企业有:西安西开高压电气股份有限公司、平高电气集团有限公司、新东北电气高压开关有限公司、山东泰开电气有限公司、北开电气股份有限公司、上海西门子高压开关有限公司、西安高压电器研究所电器制造厂等。
高压超高电压SF6断路器的技术进步主要表现在如下方面:
我国已掌握了126kV自能式SF6断路器制造技术,已有十几家厂生产。产品型号多达十几种。
在126kV自能式SF6断路器基础上,西高所与北京北开电气公司于2004年联合开发出Lw11-252/3150-40型252kV自能式SF6断路器。该断路器的灭弧室采用了国际上属于第二代自能技术的上、下触头在开断时反向运动的结构,在几乎不增加操作功的情况下,使弧触头的刚分速度达到10m/s左右,保证了高电压下大电流的开断,同时可确保切容性电流无重击穿;采用以上灭弧原理后,单极操作时配用更轻的弹簧操动机构,分闸功低于100kgm.合闸功低于200kgm.由于整机的机械受力较小,机械寿命达到了6000~10000次。其水平达到了国际同类产品水平。
西安西开高压电气股份有限公司2004年完成了550kV单断口罐式SF6断路器产品的开发,并在荷兰kEmA试验站及国家
高压电器质量监督检验中心通过了全部开断型式试验项目。其技术参数为额定电压550kV,额定电流4000A,额定短路开断50kA.该产品是我国首台550kV单断口罐式断路器,使我国成为世界上为数不多的掌握该技术的国家之一,达到了世界先进水平,并为我国进一步研制800kV、1100kVSF6断路器和GIS设备奠定了技术基础。
西高所自行研制了具有自主知识产权的三相共箱型ZF口-126/T3150-40型智能化GIS.该方案断路器三相采用直线式布置,配用弹簧操动机构,三工位隔离接地组合开关及机构采用了目前最先进的技术方案,融合了母线筒的功能。该产品采用了西高所自行研制的电压传感器和电流传感器,可全面监视系统运行状态。
252kVSF6断路器和GIS参数上一个新挡次,都达到252kV4000A
63kA.
总之,我国550kV高压开关设备有大的发展空间。据电力部
门提供的资料,2003年电力系统装备550kVSF6断路器164台,而2003年高压开关行业才生产73台,2004年也只有77台,缺口基本为外国产品所填补。550kVGIS的产量更少,2003年仅生产4间隔,由于国内能力及装备政策关系,三峡左岸39间隔550kVGIS全部被ABB公司中标。550kVGIS反映了一个企业的综合生产能力,它是附加值很高的高科技产品。
高压超高压领域是国内企业提高国内市场占有率的一个重要方面。超高压部分市场上升空间大,技术含量高,现已有引进消化的基础,需要加大研制力度,提高核心技术水平,争取在断路器、GIS和混合技术开关设备产品方面扩大市场占有率。
3.特高压开关设备需加大自主研发力度
2005年初,国家电网公司在2005年工作会议上提出建设“以百万伏级交流和80万伏级直流系统组成的特高压国家骨干输电网架”的目标。据研究资料显示,特高压电网具有跨区域、大容量、远距离、低损耗输电等优点。以百万伏级交流
为例,1回1000kV输电线路可替代4~5回500kV交流线路,通过减少线路回数,可节省线路走廊,而且能使输送单位容量的价格降低。
2005年5月底,国家电网公司已经启动了交流特高压示范工程的初步设计工作。这项示范工程为1000kV交流输变电工程,具体线路:陕北-晋东南-南阳-荆门-武汉。荆门1000kV 特高压变电站是该示范工程的第一个建设项目。在2年之内,国家电网公司还特开工建设第二项交流特高压工程,具体线路为:淮南-皖南-浙北-上海线。
由以上可见,上特高压势在必行,而且时间紧,任务重,这是中国电力的一次历史性跨越,从根本上改变了中国电网格局。特高压,打造中国电网新格局。
特高压为高压开关行业带来难得的发展机遇和严峻的挑战。且慢说特高压。就是超高压,我国市场多为国外企业或合资企业占领,如长江三峡550kVGIS工程和800kVGIS示范工程,都被国外产品中标。而550kVGIS和800kVGIS价格昂贵,国
外公司往往开出“天价”。一但国内能生产,则价格很快回落。
以市场换技术,寄希望于利用重点工程加快核心技术的二次开发,尽快掌握世界一流的研发技术,目前看来只是一厢情愿的美好愿望。事实证明,采用所谓以“市场换技术”的模式局限性越来越大,国外公司技术垄断的趋势越来越明显。因此,我们必须发挥行业优势,依靠自已的创新能力,研发出具有自主知识产权的核心技术。
从技术上讲,我国已自主研发出
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在开发特高压开关设备方面,在时间紧任务急的情况下,可
采取如下两途径实现国产化:其一,采用技资结合的方式,引进国外先进技术进行合作生产,逐步实现国产化;其二,采取以自主研发为主,积极进行国际合作的方式,以实现百万伏级开关设备国产化。
目前西开电气在自主研发出550kV50kA单断口SF6罐式断路器的基础上,800kV罐式SF6断路器正在研制中,1100kV罐式断路器已进入开发论证阶段。
新沈高与韩国晓星公司合作已为我国750kV输电示范线路官亭变电站和兰州东变电站分别提供了800kVGIS.这就为沈高公司研制1100kVGIS奠定了基础。
新沈高公司将采取技贸结合,引进技术的方式,合作制造与自行开发相结合,以掌握核心技术,逐步实现国产化。
4.混合技术开关设备在升温
高压开关设备一般为空气绝缘开关设备、气体绝缘金属封闭开关设备。20世纪末世界上出现了另一种开关设备,即混合绝缘技术开关设备。包括ABB的PASS型、三菱的mITS型、东芝的GID型、西门子的HIS型、Alstom的GIm型等。它们是空气绝缘或/和气体绝缘组合的紧凑型开关设备。其优势是,它比AIS大大节省了占地面积,而比GIS却大大节省了费用。欧洲当时处于20世纪50年代和60年代老电站的改造时期。用此设备可节约费用和减少占地面积。
在这三种解决方案中,AIS以优化投资成本为特征,GIS以最不的空间需求为特征,mTS则以可靠性极高的单线布置为特征。
在2004年国际大电网会议上,对mTS的优势予以肯定。这种设备在降低费用的同时,带来极为灵活的解决方案。它减少了使用的元件数量,同时提高了可靠性。由于它使用标准化模块,可以在故障情况下,能以极短的时间恢复运行。它的另一个优势是安装时间最短。在故障情况下,可以使用移开式开关设备,在4H-6H内消除故障。
据不完全统计,我国已投入的500kV变电站约224座,其中采用550kVGIS的变电站仅7座。其根本原因是550kVGIS的价格昂贵,投资太大。2003年我国500kVIIV变电站开始选用550kVmTS设备。如2003年南方电网公司在6座变电站选用mTS设备,2004年国家电网公司在3座500kV变电站选用了mTS设备,近期又有4座500kV变电站采用了mTS设备。
进入我国500kV变电站的mTS设备有日本三菱的mTS型,东芝平高的GID型及西开高压电气的ZHw型。
这些550kVmTS设备的主要参数为:额定电压550kV,额定电流4000A,3150;额定短路开断电流63kA;50kA;基准雷电冲击绝缘水平断路器特点为:
三菱单断口,恒高压液压机构;平高东芝双断口,液压机构;西开双断口,液压弹簧操动机构。
电流互感器型式为:
常规电磁式,内置式;常规电磁式,外置式。
平高电气公司最新自主研发出ZHw1-252/3150-50烈混合技术开关设备。该产品由断路器、母线侧组合式隔离/接地开关、出线侧组合式隔离/接地开关、电流互感器、进出线套管等5部分组成。母线侧采用五工位组合式隔离/接地开关;出线侧采用三工位组合式隔离/接地开关,能满足开合电容电流2A、电感电流,母线转移电流1600A的要求。该产品额定电压252kV,额定电流3150A,额定短路开断电流50kA,机械耐久性3000次。
由以上可见,上世纪90年代后期世界上出现了mTS设备,而且各大制造公司都有自己的mTS产品,现国内用户已越来越多采用这种设备。国内也虽有mTS设备,但还得加大研发力度,以自主研发的更多mTS产品,满足电力市场的需求。
5.高压隔离开关的完善改进有成效
~550kV高压隔离开关产量有较大幅度增长。如以2003年和2004年产量为例,2004年生产550kV级高压隔离开关产品470组,363kV级产品248组,252级产品7723组,126kV级产品17554组,级产品2612组,级产品23329组。括弧内给出2003年产量,以资比较。
高压
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浏览量：隔离开关技术有了很大进步,主要表现在两个方面:一方面是自主研发出800kV隔离开关;另一方面是现有产品进行完善改型,更好地满足运行要求。
平高电气公司2004年自主研发设计的Gw27800型隔离开关和jw8800型接地开关在荷兰kEmA试验站和国内试验站通过各项型式试验。西安西电高压开关公司也完成了800kV隔离
开关的试制工作。
平高电气有限公司的Gw27800型隔离开关在合闸过程中采用先进水平旋转后自转的动作特性,操作力小,电接触结构合理。当发生短路电流时,触指更紧密地夹紧动触头,使运行稳定可靠。该产品为额定电压800kV,额定电流4000A,机械寿命2000次。
近年来高压隔离开关在电网中故障频发,究其原因,有制造和运行两方面。制造部门对产品设计、选材、加工工艺、组装调试及质量控制,未能给予足够重视,造成产品质量和性能难以保证。而运行部门又忽略了对隔离开关的管理。高压隔离开关实际上处于“不坏不修,坏了再修,修了还坏”的状况,没有统一法定的检修规程。
高压隔离开关在运行中反映出的问题主要是多年来存在的四大问题:即瓷瓶断裂,操作失灵,导电同路过热和锈蚀。
根据国家电力公司发输电运营部“关于开展高压隔离开关完善化工作”的通知要求,各大制造公司积极行动起来,对其产品从结构设计、制造工艺、材料选用等方面进行了完善改型工作,提高了高压隔离开关性能和可靠性。
如西安西电高压开关公司、平高电气集团公司、沈阳高压开关公司、泰开电气公司及新汇源高压开关等,对此项工作高度重视,积极参与,并取得成效。
如西电高压开关公司研发出了Gw4A-252型隔离开关,并对Gw4126型隔离开关进行了完善化改进;又研发出Gw7A-252型户外隔离开关,并在此基础上对Gw7363,Gw750型户外隔离开头进行了完善化改进。
平高电气集团公司对Gw27252型高压隔离开关进行了完善改型,又对Gw28/29550型户外隔离开关进行了完善改型。
沈阳高压开关公司对Gw33252D型高压隔离开关进行了完善
改型等。
泰开电气公司对其隔离开关做了全面的完善改型,改型后的产品型号为://126/145III型;//126/145III型;Gw4252III 型;Gw7A-252I型;Gw22A-252I型;Gw23A-252I型;jw7252I 型;Gw22A-550型;Gw23A-550型等。
重庆新汇源高压开关公司也对其Gw4126型、Gw4252型、Gw22252型、Gw23252型及Gw7252型高压隔离开关等进行了完善化改进。
还有国内许多厂家都对其高压隔离开关都进行了完善化改进。
6.真空断路器更加辉煌
真空断路器在我国中压领域居于主导地位,特别是12kV真空
断路器2004年生产238344台,增长%,在12kV同类断路器中占%,居绝对优势。真空断路器13908台,略有增长,占同类产品的%.而断路器占%.在级,户内真空断路器占较大优势,户外SF6仍有相当大实力。在这个电压等级,可以说真空与SF6断路器相辅相成,平分秋色。在12kV真空断路器中,2004年产量超过4000台的企业有16家,产量上万台的企业3家。
这里特别要提的是厦门ABB开关公司。2004年的产量在4000台以上的企业有厦门ABB开关有限公司、华仪电器集团有限公司、常州森源开关有限公司、正泰电气股份有限公司、陕西宝光集团有限公司电器设备厂、河南森源电气股份有限公司、天水长城开关厂、安徽鑫龙电器股份有限公司、广州白云电器设备有限公司、北京华东森源电气有限责任公司、宁波耐吉科技股份有限公司、锦州锦开电器集团有限责任公司、浙江日升电器有限公司、陕开电器有限责任公司、上海德力西集团有限公司、镇江市诚翔电器有限责任公司。
真空断路器技术的进步主要表现如下:
真空断路器向高压方面发展了和126kV产品,其中真空断路器已有几十台在东北地区投运;
真空断路器向大容量方向发展了15kV120kV产品和12kV6300A80kA产品;
真空断路器的极柱绝缘经历了空气绝缘-复合绝缘-固封绝缘。这就形成三代真空断路器。
这里要介绍利用环氧树脂绝缘的固封极柱。从国外看,ABB公司1997年用固封极柱开发出VmI型免维护真空断路器,之后该公司将固封极柱扩大用
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浏览量：于VD4产品及最新的EVmI产品。ABB公司固封极柱的产量呈跃升势态,2003年的产量为6万只,而2004年就跃升到10万只。2003年和2004年ABB公司还向市场投放了两种户外固封极柱,一种是15~27kV级,另一种是38kV级。将它们用于户外重合器。