我国电网建设与高压开关设备_香港力高仪器_百度空间
1 引言

  “十一五”期间,我国将迎来电网建设的新高潮,全国电网建设的总投资将达1.2万亿元。投资重点在区域和省的主干线、重点城市配电电网和农村电网的建设。2006年全国投资规模将在2000亿元左右。

  电力电网建设主要表现在我国加快超高压特高压电网建设、投资2200亿元打造城市电网(城网),农村电网(农网)建设改造进入快车道。

  电网的大发展必然促进高压开关的大发展,高压开关设备必将有更大的市场和发展空间。高压开关设备技术不断在进步之中。一年一度,笔者在这里介绍高压开关设备技术的{zx1}发展动向,取得进步和推出的新品。

  2 我国加快超高压特高压电网建设 4000亿元创建特高压输电

  “十一五”新开工330kV及以上交流线路3.7万km,变电容量1.65亿kVA。其中750kV线路1863km,变电容量1230万kVA;550kV线路31620km,变电容量13765万kVA;330kV线路3713km,变电容量1473万kVA。并开工直流线路7755km,换流容量3200万kW(含背靠背换流站)。

  到2010年,全国330kV及以上交流线路将达到11.4万km,变电容量4.7亿kVA,直流线路8200km,直流换流站容量4000万kW。

  2011年到2020年10年间初步规划建设的直流输电工程将有11条左右。

  特高压输电具有六大优势:输送容量大,送电距离长,线路损耗低,工程投资省,土地利用率高和联网能力强。特高压代表了当今输电技术的{zg}水平和发展方向,并具有非常明显的经济性和可靠性。以输送1000万kW电力,输电距离800km为例,采用500kV交流输电线路需要8~10回。而采用1000kV交流输电线路仅需要2回,可减少输电走廊宽度300 km2,节省输电走廊占地240km2,

  同时采用500kV送电的功率损失是1000kV的5倍。金沙江、锦屏一级、锦屏二级、溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩等水电站送出工程采用±800kV级直流与采用±600kV级直流相比输电线路可以从10回减少到6回,节省输电走廊占地300平方公里。若按特高压网上网2亿kW的规模计算,可以减少发电装机2000万kW,年节电效益在1000亿kW以上,且每年可减少发电煤耗2000万t。

  我国未来15年内(到2020年),将总投资4000亿元打造特高压输电(交流1000 kV,直流±800 kV)。这一投资相当于两个三峡工程,三个京沪高铁。特高压输电具有巨大的经济技术优势。一条百万伏级特高压输电线路,相当于4~5条500 kV线路,特高压输电在保护环境,节约输电走廊和降低线路损耗上占有优势。我国百万伏级交流特高压工程已进入启动建设阶段。今年(2006年)8月19日国家电网公司晋东南-河南南洋-湖北荆门1000 kV交流特高压试验工程在山西省长治市开工建设,8月20日,南洋开关站在河南正式奠基。8月26日,国家电网公司晋东南经南阳至荆门1000kV特商压交流试验示范工程落点——荆门变电站奠基仪式在湖北荆门隆重举行。国家电网公司晋东南经南阳至荆门特高压交流试验示范工程起于山西长治,经河南南阳,至湖北荆门,跨越黄河、汉江两大河流,全长约653.8km,其中河南境内长约349km,湖北境内长约183km,工程静态总投资约58.57亿元,系统额定电压1000kV,{zg}运行电压1100kV,自然输送功率500万kW。该工程可将山西煤炭转化为火电,如果全年满运行,每年可送电150亿kWh,相当于葛洲坝电厂一年的发电量。

  南方电网公司云南至广东±800 kV直流特高压输电工程和国家电网公司溪落渡、向家坝±800 kV, 640万kW的直流特高压输电国产化示范工程也获得国家发改委的批准。

  ±800 kV级直流和1000 kV交流特高压在电网的应用各有特点,前者定位于我国西部大水电基地和大煤电基地的超远距离大容量外送上,后者则是定位于更高一级电压等级的网架建设和跨大区联网输送上。到2010年我国1000 kV特高压输电线路要达到400km,变电容量达到3900万kVA,跨地区送电能力达到7000万kW。溪落渡、向家坝和锦屏±800 kV直流特高压送出工程将于十一五期间开工建设。云广±800 kV直流输电线路工程将于十一五期间完工。云广线路全长1438km,换流容量1000万kW,总投资132亿元,计划于2009年单极投运,2010年6月双极投运。

  我国特高压输电时代已经来临。到2020年国家电网特高压及跨区、跨国电网输送容量达到2.5亿kW以上,其中通过特高压输送的容量约为2亿kW。

  3 2200亿元打造城市电网(城网)

  “十一五”期间,我国电网总投资将达到1.2万亿元。其中2200亿元打造城市电网,31个重点城市。这是继两网改造后又一次大规模的城市电网建设项目。从1998年~2001年的“两网改造”中,投资2000亿元,使得城乡配电网的供电能力和可靠性有所改观,但我国城市电网依然显得特别薄弱。由于在长期“重发、轻供、不管用”的观念影响下,城市电网存在三大弊病:一是投入不足,久账依旧。研究表明,电源与电网的合理投资比例应为4:6。而“十五”期间,我国电网投资在电力建设中的比例仅为34.7%;二是结构薄弱,安全风险大。由于多数城市接受的主网外来电,但多数城市电网与主网联系薄弱,加上多数城市电网还未实现分片、分区供电,一旦发生重要变电站和输电线路停电事故,后果将十分严重;三是设备水平低,可靠性差。许多城市配电网的设备老化现象严重,高峰时段许多设备存在重载现象,而设备不堪负重。

  4 农村电网(农网)建设改造进入快车道

  我国实施农网“两改一同价”以来,农村电网(简称农网)建设大大加强,有力地推动了农村经济的发展,农村用电量占全社会用电量的比例逐年提升。建国之初,我国农村的年用电量仅为0.2亿kW·h,占全国总用电量的0.58%,1998~2005年,农村用电量比例由1998年的41.35%增长到2005年的51%。因此农村电网是我国电网的重要组成部分。1998~2003年我国共投资3800多亿元资金用农村电网改造(简称农网改造),超过建国50年来农网投资总和。截止2005年底,国网公司供电区域内农村供电综合电压合格率达95.8%,比“九五”末提高35%,供电可靠率达99.38%,比“九五”末提高了0.5%,实现了县县通电,乡、村、户通电率分别达到99.9%、99.8%和99.4%。

  在农网建设中,大力推广新技术、新设备、新材料、新工艺,取得了显著成果。节能型变压器占有率达95.5%以上,35kV及以上电压等级有载调压主变压器占有率达60%上;实现开关无油化的35kV及以上变电所占有率达到58.8%;微机保护和综合自动化装置占有率90%以上;无人值班的35kV及以上变电站占有率达49.5%;35kV及以上小型化变电站占有率达25.6%;推广使用了782个35kV箱式变电所;非晶合金变压器和调容配电变压器得到了应用;基本淘汰了高能耗配电变压器、过励磁变压器、铝线圈变压器、多油开关、阀型避雷器、电磁型保护装置。

  2006年3月,国家电网提出了“新农村、新电力、新服务”的农电发展战略,以农电发展方式的根本转变服务于社会主义新农村建设。“新农村”之新,乃社会主义农村面貌之新,体制之新,经济之新,脱变之新。“新电力”之新,乃中国电力工业发展之新,改革之新,统筹之新,规划之新。

  2006年4月14日,国家电网公司制定并下发的《国家电网公司服务社会主义新农村建设工作的指导意见》(以下简称《指导意见》,成为“新农村、新电力、新服务”战略规划的行动佐证。

  根据《指导意见》,要求在国网公司供电区域内,到2010年,要解决120万无电户的用电问题。“十一五”期间,将建设电气化示范县100个,电气化示范乡镇1000个,电气化示范村10000个。“十一五”期末,农村电工持证上岗率达到{bfb},国网公司供电区域内农村综合电压合格率达到97.3%,供电可靠率达到99.6%,农村供电服务窗口规范化服务达标率{bfb},县供电企业95598客户服务系统建设率{bfb},初步建成以110kV和35kV(66kV)为骨干网架,10kV、400V以下网络协调匹配的结构合理、技术适用、供电质量高、电能损耗低的农村电网。

  “十一五”期间,农网需投资1200多亿元,2011~2020年还需要投资3000多亿元。我国农村电气化事业将进入一个快速发展阶段。

  5 高压开关行业持续快速增长

  5.1 2005年高压开关行业呈现出快速增长态势

  根据高压开关行业协会2006年的统计资料,2005年高压开关行业呈现出了快速增长的态势。主要表现在行业主要经济指标大幅攀升,生产企业规模扩大,技术不断进步,生产管理水平有了进一步提高。根据对2005年高压开关行业主要生产企业(308个)的统计资料,全年完成了工业总产值660.37亿元,主营业务收入584.29亿元,工业增加值171.01亿元,实现利润总额49.41亿元。

  2005年统计的308个企业中工业总产值(当年价)超过亿元以上者有137个(上年只有118个),其中工业总产值10亿元以上者有14个;5亿元以上者有31个。全员劳动生产率10万元/人以上者有114个;5万元/人以上者187个,都比往年有所提高。

  工业总产值(其中高压开关值)前10名的企业依次是厦门ABB开关有限公司(24.95亿元)、西安西开高压电气股份有限公司 (22.51亿元)、江苏东源电器集团有限公司(14.71亿元)、华仪电器集团有限公司 (13.86亿元)、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司 (13.03亿元)、平高集团有限公司(12.32亿元)、泰开电气集团有限公司 (11.77亿元)、大全集团有限公司(9.85亿元)、正泰电气股份有限公司(8.98亿元)、广州白云电器设备有限公司(7.86亿元)。

  2005年高压开关行业经济效益有显著提高的企业有厦门ABB开关有限公司、江苏东源电器集团股份有限公司、大全集团有限公司、广州白云电器设备有限公司、常熟开关制造有限公司、华仪电器集团有限公司、平高集团有限公司、西开高压电气股份有限公司、上海南华兰陵电气有限公司、上海大华电器设备有限公司等。如厦门ABB开关有限公司全员劳动生产率为113.48万元/人,在行业中仍处于第1位。全员劳动生产率较高的企业还有绍兴电力设备成套公司(84.32万元/人);上海宝临电气集团有限公司(62.54万元/人)等。

  我国电力工业的持续快速发展,为高压开关制造业提供了广阔的发展空间。这从各类型高压开关产品产量逐年增长上可明显看出。根据高压开关行业协会{zx1}统计,2005年相比2004年各类高压开关产品的产量都有明显增长,有的甚而有大幅增长。现对各类高压开关设备的增长情况分述于下:在GIS方面,2005年550kv GIS的产量为107间隔,增长强劲(上年产量仅为8间隔),是2004年的13.38倍,其中西开和沈高两家占总产量的76.6%;363kV GIS产量为19间隔,与上年持平;252kV GIS产量为1053间隔,增长幅度较大(上年仅679间隔),比上年增长55%。126kV GIS产量为2899间隔(上年为2280间隔),比上年增长27.15%。在高压SF6断路器方面,2005年550kV高压SF6断路器产量为360台,与上年(2004年)基本持平,这一电压等级合资企业产量占70%左右;363kV高压断路器产量为119台,增长最强劲(上年产量为43台),是上年的2.76倍,西开产量约占78%;252kV高压断路器产量为2529台,比去年增长6.48%,这一电压等级国内企业产量约占50%;126kV高压SF6断路器产量为8708台,比上年增长17%,这一电压等级国内企业产量约占68.4%。在真空断路器方面,2005年生产12kV真空断路器294204台(上年238344台),比上年增长23.64%,产量在10000台以上的企业有6家;40.5kV真空断路器产量为23817台(上年13908台),比上年增长71.4%:在中压SF6断路器方面,12kV SF6断路器产量为8100台,与上年基本持平;40.5kV SF6断路产量为8694台(上年7781台),比上年增长4%。在高压隔离开关方面,2005年550kV高压隔离开关产量为632组(上年为470组),比上年增长34.5%;363kV隔离开关产量为331组(上年248组),比上年增长33.5%;252kV隔离开关产量为9463组(上年7723组),比上年增长22.5%;126kV隔离开关产量22675组(上年17554组),比上年增长29%。在开关柜方面,2005年12kV高压开关柜产量为271120面(上年245564面),比上年增长10%以上;40.5kV高压开关柜产量为24787面(上年18436面),比上年增长34.4%。2005年12kV环网柜产量为69445面,比上年增长17.9%。2005年12kV预装式变电站产量为20875台,比上年增长16.5%;40.5kV预装式变电站产量为453台,比上年略有减少(上年691台);2005年12kV负荷开关产量108878台,比上年增长2.2%;40.5kV负荷开关产量为768台,比上年增长2.8%。

  5.2 特高压输电 提升我国高压开关设备制造业

  特高压输电将为我国带来电力设备制造整体水平的提高。为特高压工程提供设备,坚持“以我为主”的原则。对于外企参与特高压输变电项目的态度,一是外方不能拿自己的技术独自介入,要坚决走国产化道路;二是外方持股的合资企业不准介入,而与之对应的是内资企业的参与。7月,国家电网公司对外发布消息,表示“特高压交流输电设备除开关采用中外合作方式研制生产外,其他设备均立足国内生产制造,并限定为国内控股企业。”这说明我国坚持国产化态度鲜明,以“我”为主研制特高压设备的基本原则。

  在这里提出惟独高压开关设备需要中外合作研制生产。这是因为要研制出百万伏级双断口开关产品还有难度。但国内已有研制百万伏级高压开关设备的基础,加上国家正积极扶持国内企业加大特高压开关设备的研发力度,给予政策和资金上强力支持。到2010年,特高压开关设备肯定能xx国产化。

  我国已形成550 kV超高压开关设备批量生产能力,800 kV特高压开关设备的研发为1100 kV特开关设备的研发提供了相当多的经验。沈高通过技术引进为750 kV青海官亭至甘肃兰州东输变电示范工程提供了800 kV GIS,其核心技术源于1100 kV GIS。西开研制出550 kV单断口和800 kV双断口罐式SF6断路器,在此基础上正积极研制1100 kV罐式SF6断路器。平高研制出800 kV 4000A特高压隔离开关和接地开关,并自行研制的1100kV特高压隔离开关已于2006年8月中旬在荷兰KEMA试验站通过了全部试验。平高1000 kV特高压瓷柱式SF6断路器也已开始样机试验。目前三大开关厂(沈高,西开,平高)在研制1100 kV特高压GIS方面,需要与国外企业签订合作协议。2006年8月30日平高举行了特高压项目开工奠基仪式。该项目总投资29620万元,新增建筑面积28761m²。新增设备107台(套)。据了解,西开在750 kV工程成功的基础上与日本三菱加紧合作,以争取特高压国产化。平高已与东芝签订了1100 kV GIS的技术转让协议。这就是说,我国已具备自主研发特高压敞开式开关设备的能力,但在1100 kV GIS方面,由于550 kV GIS制造起步晚,研发和制造能力有待于进一步提高,需要加强对外合作。

  6 自主研发成功800kV双断口和550kV单断口SF6断路器

  西开电气自主开发的800kV高压SF6(双断口)罐式断路器和550kVSF6(单断口)罐式断路器,被评为2005年高压开关行业十件大事。

  该公司生产的高压SF6断路器,电压等级从126kV到800kV,额定电流至4000A,短路开断电流800kV断路器达到50kA,550kV断路器高达67kA。高压断路器按其结构分为瓷柱式SF6断路器和罐式SF6断路器两种,其操动机构主要分为气动机构、弹簧机构和液压机构三种。气功机构采用压缩空气作为动力进行分闸,采用弹簧进行合闸;弹簧机构采用电机使合闸弹簧储能,在合闸操作时使分闸弹簧储能;液压机构则是以碟形弹簧储能,代替了传统的压缩氮气储能,分合闸均靠液压传动。三种操动机构各有其特点,并分别用于不同电压等级的断路器上。

  西开电气有着辉煌的业绩,截止2006年5月份,共生产高压断路器13656台,其中罐式1089台,支柱式13657台。生产GIS6370间隔。

  6.1 800kV罐式SF6断路器

  西开电气公司自主研发的、具有自主知识产权的800kV高压SF6(双断口)罐式断路器完成了样机制造、装配调试等工作,并在国家高压电器质量监督检验中心通过了型式试验。这标志着我国已经掌握了特高压开关设备的核心技术,并具备了特高压开关设备设计、研发和小批制造能力。

  该断路器的灭弧室为双断口串联结构。为抑制操作过电压,断路器并联一定数量合闸电阻;在主触头的断口间并联一定数量的电容器,保证电压在触头间的合理分配。

  断路器配用一台大功率气动弹簧操动机构。这种机构操作功大,技术成熟。自主研发出充气套管,通过大量电场模拟计算,设计出了合理的内部结构,解决了电压沿套管轴向分布不均的问题,降低了套管的高度。

  在研发过程中,通过大量的电场、气流场计算,不断对灭弧室进行修改设计,确保了灭弧室具有良好的电场分布、气流场分布和温度场分布。

  该断路器额定参数为额定电压800kV,额定电流4000A额定短路开断电流50kA,额定雷电冲击耐受电压2100+650kV,额定工频耐受电压960+320kV。

  6.2 550kV单断口罐式断路器

  西开电气公司{zx1}研制成550kV/50kA单断口罐式SF6断路器。

  550kV/50kA单断口SF6断路器的开发,使550kV GIS进一小型化成为可能,并为进一步研制800kV断路器奠定了技术基础。

  西开电气公司于1999年开始启动550kV单断口罐式SF6断路器的研制计划。1999年研制成功了363kV/50kA单断口SF6断路器,在此基础上,利用计算机解析技术,提高了SF6气体额定压力(0.6MPa)和分闸速度,对弧触头和喷口形状作改进,优化了灭弧室结构,从而开发出550kV/50kA单口罐式SF6断路器样机。该样机分别在国家高压电器质量监督检验中心和KEMA试验站完成了绝缘试验及容性电流、大容量开断等试验项目,并取得试验合格证。

  550kV/50kA单断口罐式断路器的主要参数为:额定电压550kV,额定电流4000A,额定短路开断电流50kA,额定雷电冲击耐受电压1675+450kV,额定工频耐受电压680+318kV。

  该断路器为分相式,操动机构挂于罐体的一端,电流互感器线圈置于套座下方。灭弧室为单断口结构,其零部件相比双断口减少约一半。该断路器配用新型CQ口-I型气动弹簧操动机构,可实施分极操作,也可进行三极电气联动操作。

  550kV/50kA单断口SF6断路器的研制成功,大大提高了我国超高压SF6断路器的制造水平。

  7 高压隔离开关技术的进步与完善改进

  7.1 高压隔离开关技术的进步与完善改进

  高压隔离开关技术有了很大的进步,主要表现在两个方面:一方面是自主研发出800kV隔离开关;另一方面是现有的产品进行完善改进,更好地满足运行要求。

  平高电气公司2004年自主研发设计的GW27-800型隔离开关和JW8-800型接地开关在荷兰KEMA试验站和国内试验站通过了各项试验,并于2006年5月通过{gjj}技术鉴定。西安西电高压开关公司也完成了800kV隔离开关的试制工作。

  平高电气公司在GW27-800(W)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,使运行可靠。该产品为额定电压800kV,额定电流4 000A,机械寿命2 000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的因素。制造部门对产品设计、选材、加工工艺、组装调试及质量控制,未能给予足够的重视,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4大问题:即瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热和锈蚀。

  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的性能和可靠性。

  西电高压开关公司研发出了GW4A-252型隔离开关,并对GW4-126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,并在此基础对GW7-363,GW7-50型户外隔离开关进行了完善化改进。

  平高电气集团公司对GW27-252(W)型高压隔离开关进行了完善改型。

  沈阳高压开关公司对GW33-252D(W) 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GW4-40.5/72.5/126/145III型;GW5-40.5/72.5/126/145III型;GW4A-252 I型;GW7A-252 I型;GW22A-252 I型;GW23A-252 I型;JW7-252I型; GW22A-550型; GW23A-550型等。

  7.2 GW27-800/4000型特高压交流隔离开关

  为满足西北电网800kV输变电设备的要求,使我国的设计、制造水平达到国际水平,平开公司研制了额定电压800kV,额定电流4 000A,额定短时耐受电流为50kA的GW27-800/4000型特高压交流隔离开关。

  该产品绝缘性能、技术参数、产品结构达到国际先进水平。

  (1)总体结构

  GW27-800W/J4000-50型隔离开关,其结构为三柱水平旋转和自动翻转的复合运动形式,操作力小,结构合理。

  该隔离开关由三个单极装配(单相组成),每极配一台CJ11电动操动机构。CJ11电动机操动机构安装在每相底座下面的基础上,通过CJ11电动机操动机构可进行分相操作。

  GW27-800/4000型隔离开关的单极装配(单相)为三柱水平旋转式。它主要由底座总装配、棒型支柱绝缘子、导电杆装配、静触头装配、CJ11电动机操动机构等组成。该产品按接地开关的有无可分为不接地、单接地、双接地三种结构形式。

  JW8-800(W)/J50-125型特高压接地开关结构简单,接触可靠,操作灵活,且适应于海拔2000m以下地区。

  (2)主要技术参数

  GW27-800型隔离开关和JW8-800型接地开关技术参数见下表(表1)。

  表1 GW27-800型隔离开关和JW8-800型接地开关产品技术参数

  使用环境

  使用地点:户外

  环境温度:-35℃~+40℃(断路器0.6MPa/50kA)

  海拔高度:≤3000m 相对湿度:≤90%(月平均值)

  地震烈度:≤8度

  风压: ≤700Pa

  8 高压开关设备的运行经验

  国家电网公司公布了至2004年底高压断路器和隔离开关的装用量和运行情况,给出了各类产品的事故率和障碍率,并分析产生事故的原因。这些珍贵的统计分析资料应引起高压开关制造行业的高度关注,并不断改进产品设计和制造质量,提高产品的可靠性。

  8.1 高压断路器的装备与运行情况

  据统计,截止2004年底,国家电网公司系统12~550kV高压开关设备装用量总计为275373台,比2003年增加了7383台,同比增长2.75%。其中550kV级有1315台,全部为SF6设备;363kV级有447台,446台为SF6设备;252 kV级有12064台;126kV级有32816台;72.5kV级有5809台;40.5kV级有45132台;12kV级有177709台。

  2004年国家电网公司系统共发生高压开关设备故事46台次,比2003年增加10台次,平均事故率0.017台次/百台年,比2003年上升30.8%;共发生障碍346台次,比2003年增加54台次,平均障碍率0.126台次/百台年,比2003年上升15.6%,2004年共发生事故和障碍392次,平均故障率为0.142台次/百台年,比2003年上升了16.4%。

  2004年国家电网公司系统12~550kV各电压级断路器故障率比2003年有所上升,其中550kV上升42%,363kV上升122%,252kV上升29%,126kV上升72%,40.5kV上升14%,12kV上升39%。

  在2004年392次故障中(事故+障碍),按原因分,拒分、拒合共90次,占总故障的23.0%,其中因操动机构及其操动系统机构故障导致的有59次,占拒动故障的65.5%。机械原因的故障主要是由于机构、铁芯卡涩及部分变形,即产品制造质量不良所致。在拒动故障中,因电气控制和辅助回路造成的共有31次,占拒动故障的34.4%。电气原因主要是分、合闸线圈烧损及接触不良、受潮、断线、被腐蚀、端子松动等原因造成。

  2004年共发生误动故障10次,占2.8%。

  8.2 高压隔离开关的装备与运行现状

  至2004年底,国家电网公司系统运行的72.5kV~550kV隔离开关为157858台,其中550kV3235台,363kV1276台,252kV40191台,126kV96146台,72.5kV17010台。

  目前系统中运行的126kV和252kV电压等级隔离开关数量最多。国产隔离开关的型号主要有GW4、GW5、GW6、GW7、GW8、GW9、GW10、GW11、GW16和GW17等产品。

  进口及合资隔离开关的型号主要有杭州西门子的PR、KR、CR、DR型,Areva(收购Alstom)的Spo/Spol、Spv/Spvl、SC3D、S2DA型等。

  目前已经在国家电网公司集中招标中投标的国产高压隔离开关制造厂有西开、平高、沈高、长高、泰开、如高。根据高压开关行业2005年年鉴统计,2004年全国共生产72.5kV~550kV隔离开关28640组,其中以上六个制造厂生产了22380组,占总产量的78.1%。其中550kV和363kV占{bfb},252kV占90.3%,126kV占75.1%,72.5kV占57。5%,以上六个制造厂在2005年投标中均为完善化产品。

  国家电网公司集中规模招标中,252~550kV隔离开关按支柱分有单柱式、双柱式和三柱式。按结构分有单柱单臂伸缩式、单柱双臂垂直伸缩式、单柱水平伸缩式、双柱水平中间开启式、三柱双断口水平开启式等五种结构形式。

  根据中国电力科学研究院高压开关研究所的调研,2004年以前投运的隔离开关运行情况不良,问题较多,故障主要集中在瓷瓶断裂、操作失灵、导电回路过热及锈蚀等四个方面。2004年新投运的完善化隔离开关运行情况良好,但还有一些尚未改进的问题。进口及合资隔离开关无论是制造质量还是运行可靠性都比国产设备高。

  9 自主创新 加快新型高压开关产品的研发

  根据《国家中长期科学和技术发展规则纲要(2006~2020年)》定义的创新包括原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。创新的基本方针是自主创新、重点跨越、支撑发展、xx未来。对于装备制造业,引进消化吸收再创新是战略重点。

  企业创新是重中之重,其一是研发投入以企业为主,其二是创新体现在产品上,企业最终要出产品。

  按照创新的要求,对于引进技术,必须真正做到引进、消化、吸收、再创新,而且不断地再创新。回顾过去,高压开关行业虽有引进,但再创新而且不断地创新方面做的不够。这里不妨举两例:1、80年代初,结合发电设备引进30kW和60万kW发电设备,要求作为配套设备的中压断路器要选用真空断路器而不能再用少油断路器。为此引进了德国西门子3AF型真空断路器技术。真空断路器技术的引进,使我国真空断路器制造水平有了明显的提高,推动了我国真空断路器设计、制造技术的发展,它解决了触头材料、真空灭弧室制造和开关整体结构的改进。特别是西安高压电器研究所结合引进技术的消化和吸收,研制出了ZN28型真空断路器,这个自主研发的断路器诞生后,一直成为中压断路器的主流产品,占半壁江山,迄今还有很大市场。但后来在创新方面没有继续下更大的功夫。而西门子又推出了3AG和3AH系列新产品,ABB公司也推出了VD4型产品,致使差距又拉大。又如80年代初,平顶山高压开关厂引进了法国MG公司SF6断路器(包括GIS)的制造技术后,于80年代中期西安高压开关厂与日本三菱公司采用合作生产的方式引进了SF6断路器(包括GIS)制造技术。沈阳高压开关厂与此同时引进了日本日立公司的SF6断路器(包括GIS)制造技术。应该说这段时期是我国高压SF6断路器制造的高峰时期,企业都投入了大量的人力、财力和物力,也取得了较好的成绩。但当时只限于引进消化和结合工程生产,在创新方面做得不够,结果当一项新的大工程出现后,而用现有的技术不能满足工程的要求,只好再引进技术,如三峡工程和750kV工程。重引进,轻消化吸收、陷入“落后-引进-再落后-再引进”的怪圈,核心技术是买不来的,技术创新能力也是买不来的,即使产品和技术转让,国外公司还是保留了关键技术。寄予厚望的“以市场换技术”,最终结果也并不十分理想,往往是想要的技术没得到,自己辛苦创下的品牌弄丢了,市场更是拱手让给了对方。

  由以上可见,引进吸收消化再创新,而且不断创新,才是关键所在。核心技术是买不来的。合资和独资外企只是用产品占领中国市场或利用中国廉价劳动力,核心技术还是控制在外国人手里。因此,创新的基本方针是自主创新。

  应当看到,我国高压开关市场,目前550kV断路器和GIS开关设备约80%,252kV约50%,126kV约30%还被进口、合资的国外技术产品占领。2005年,国家电网公司对新工程的输配电设备采取集中招评标的方式采购,年内共招标6次。共采购到GIS200间隔,混合技术开关设备8套,断路器655台,隔离开关1774组。从国内产品和进口/合资产品的占比例看,在550kV级,GIS国内产品占16%,进口/合企产品占84%,高压断路器国内产品占7.7%,进口/合企产品占92.3%;在252kV级,GIS国内产品占42.6%,进口/合企产品57.4%,高压断路器国内产品占24.4%,进口/合企产品占75.6%。这一例子更加说明在高压超高压领域,进口/合企产品占取了国内相当大的市场。因此,国内企业必须在高压超高压领域,加大开发力度,发挥自主创新能力,不断开发出更多更新更高水平的产品来。但应当认识到,我国要建立创新社会,必须自主创新,企业是自主创新的主体,以市场为导向,走产学研相结合之路。这里强调企业不是单纯的生产单位,而是自主创新的主体。而今天的企业将业务主要放在生产环节。企业应不仅追求产量,更要追求获得{zd0}利润,研发是企业获得长远高利润的手段。中国企业还没有高度关注研发。就合手研发投入来说,大企业的研发投入只占销售额的0.71%,中型企业仅为0.55%,60%的企业没有自主品牌,只有25%的企业拥有自主品牌,万分之三的企业才有核心产品。高压开关行业也是如此。在高压开关行业,只有几个大厂和一些中等有实力的企业有一定的研发能力,拥有自己品牌,而大多数企业的科研费只用于买图纸和支付试验费,造成产品雷同,缺乏个性,没有自己的品牌,同类产品市场竞争激烈,吃亏的还是企业自己。纵缆国外大型公司,如Siemens 、ABB、Schneider等,其研发费投入占到其总产值的6~8%。因此他们有雄厚的资金支持,大力开发新品,拥有自己的品牌和核心技术。我们的企业应转变观念,加大研发费用的投入,提高自主创新能力,这才是兴旺发达的保证。



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