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项目年度编号
2300010616
中图分类号
TM564
成果公布年份
2022
关键词
气体绝缘金属封闭开关设备 断路器 输变电设备
成果简介
气体绝缘金属封闭开关设备作为输变电设备的主要组成部分，保障电力系统的正常运行，是电力系统中最重要的设备之一。随着城市化进程的不断推进，土地资源日益紧张，对252kV气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称252kV GIS)的轻量化和集约化提出了更高的要求，同时为了响应“一带一路”建设，提高产品的适用范围，助推中国制造走向世界，因此，研发体积小、可靠性高、50Hz/60Hz双频率的轻型集约化252kV GIS产品，对于提高中国输变电设备的国际竞争力具有重要意义。
该项目通过对GIS产品集约化设计技术和制造技术开展的深入研究，在产品开断、绝缘、通流以及使用、维护的便利性等关键性能上取得了技术突破。建立了自能式断路器电气开断性能评估数字化平台，精准的实现了自能式断路器开断能力的量化评估，有效的缩短了自能式断路器产品的研发周期，减少了产品研制过程中的试验成本，为企业其他系列的自能式断路器研制提供了量化评估手段；克服了自能式灭弧室在开断60Hz短路电流时di/dt更大、TRV上升率更高的技术难题，实现了50Hz/60Hz两种不同频率下灭弧室结构的统一，提高了产品的标准化与通用化；在间隔的有限空间内，创造性的设计了多个可拆节点，实现了断路器、隔离接地开关、弹簧操动机构等模块的单独退出功能，并且在不改变产品外形尺寸的前提下，在间隔内增加了隔离断口模块，与常规的母线隔离开关形成双隔离断口(DDS)结构，实现了产品的不停电扩建及不停电绝缘耐压试验功能，提高了产品使用、维护的便利性；通过设计与仿真的一体化技术，实现了三工位隔离接地开关的极简化设计，减少了产品零件数量、提升了机械和电气可靠性。
产品按照IEC、IEEE和国标三个标准的要求在荷兰KEMA实验室通过了50Hz/60Hz的全套容量试验，在西高院通过了22次电寿命试验，并取得荷兰KEMA试验室金牌型式试验报告，项目于2019年通过了中国机械工业联合会组织的产品技术鉴定，其综合技术性能达到了国际先进水平，灭弧室开断电寿命性能方面达到了国际领先水平。该项目的实施，填补了国内双频断路器的空白，项目实施过程中共获得专利3项，其中，发明专利2项，实用新型专利1项，发表专业论文3篇，并于2021年获得中国西电集团科技进步奖一等奖。
项目研制完成后，立即进行了市场推广应用，并获得良好效果。已完成吉林白城向海光伏升压站、大唐苏尼特左旗、三峡长乐海上风电项目等多个GIS工程应用，新增产值近八千万元：此外，轻型集约化的设计满足海上平台对紧凑型GIS产品的市场需求，已成功应用于三峡长乐海上风电A区和C区的海水平台，实现了西电GIS产品在海上风电市场领域的首台套突破，为中国发展绿色能源技术提供了国产装备保障。
通过该项目实施，推进了中国电力行业产品由经验型设计向计算机辅助分析与设计的转型步伐，攻克了同一结构完成双频开断的灭弧室设计难题，研制出了满足50/60HZ双频率要求，占地面积小、可靠性高的轻型集约化252kVGIS，在提高中国输变电产品的国际竞争力方面具有重要意义。
完成人
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