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环保型金属封闭开关设备技术论坛
2018-11-07 14:26:58  作者:  来源:  
  
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  为进一步提高国内环保型金属封闭开关设备的设计和制造水平,探讨新形势下电网建设对输配电建设备设计、制造、标准等方面要求,于2018年9月13日-9月14日在美丽的鹭岛厦门市召开了关于“环保型金属封闭开关设备技术论坛”讨论会议。

  此次会议由中国电器工业协会高压开关分会主办,厦门顾德益电器有限公司负责承办。会议邀请了国家电网、南方电网、部分省电力公司、西高院、成套制造企业专家及各相关环保型金属封闭开关设备厂家。交流思想和讨论经验并对环保型金属封闭开关设备的标准、设计、制造等相关环节进行了深入的分析和探讨,并为环保型金属封闭开关设备的后续可实施的发展提供可借鉴的经验及方向。

  会议首先由厦门顾德益电器有限公司总经理姜大泽先生致辞,对广大的参会领导、专家和相关设备厂家表示了诚挚的欢迎,并介绍了厦门顾德益电器有限公司的发展历程,分享了“科技创新、智能领先”的经营管理理念,表达了将继续深入研发开关成套核心元器件,为客户提供更全面、更便捷、性能更好的产品,努力成为世界一流的开关元件制造商、成为世界一流的电气行业服务商的长远愿景。重点说明了今后将以研发和制造绿色环保、安全可靠的环保型金属封闭开关设备中核心元件作为长期的发展方向,努力为客户提供优质的、高效的、全方位的元器件精品最高目标!

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  西安高压电器研究院元复兴院长发表讲话,概括了在当前国内环保型金属封闭开关设备发展形势,及召开此次研讨会活动的意义,通过群策群力,进行产品的升级和创新,打造安全可靠的环保绿色智能化产品。

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  本次研计会由中国电器工业协会高压开关分会秘书长周小中主持

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  研讨会的主题技术专题交流会分别由6位嘉宾做了精彩演讲,主要内容如下(按发言先后顺序的介绍):

  中国电力科学研究院 冯英 《12kV环保型环网柜标准化设计定制方案》

  为配合公司“1135”配网运行服务管理战略要求,依据安全可靠、坚固耐用、标准统一、通用互换的原则,全面推进配电设备标准化工作。公司组织中国电力科学研究院、设计院、运行单位、制造企业、检测机构等单位开展环网柜的典型结构方案、一次接口等标准化设计工作。

  本次标准化设计面向目前12kV环网柜应用量较大的空气绝缘环网柜、SF6气体绝缘环网柜两类设备,兼顾环保气体绝缘环网柜、固体绝缘环网柜、常压密封空气绝缘环网柜的要求。报告中对12kV环网柜标准化订制方案做了详细的介绍,并对典型方案进行分享展示。

  针对环保气体绝缘环网柜标准化设计依据原则:分别对户内单元柜、环网箱内共箱柜的两种安装型式中的同一方案,需采用统一的环网柜外形尺寸、扩展母线位置及连接型式、地脚尺寸等做了详细的要求。使不同厂家的设备在一定范围和一定时期的通用互换使用,提升环网柜的运维便利性。

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  二、南网科学研究院徐迪 《基于芯片化DTU智能终端环网柜研发与应用》

  结合云计算、大数据、移动互联网、人工智能大环境背景下,迫切需要提升电网的智能化水平及提升设备的智感、智测、智控的技术水平,实现电网的本质安全。

  报告阐述了环网柜一二次融合现存的一些问题,及为解决问题需所要研究的内容和关键的技术。

  通过高集成的单芯片DTU实现测控、保护、通讯等功能,提出芯片化、小型的分布式高集成DTU代替传统的集成式DTU,该DTU使用标准的航插接口可实现即插即用,一体式的外壳达到IP67等级,具有高集成、小型化、低功耗、高可靠等优点;

  在开关本体设计为断路器与三工位开关一体化本体设计,将断路器机构、隔离开关机构、接地开关机构融合为一体,从而达到结构紧凑、操作简化、简单可靠等效果;

  开关柜设计方面,取消了PT柜,进行取电PT与进行柜融为一体,柜顶可配置后备电源,柜内可安装无源无线温度传感器、密度表、湿度传感器等元件组成智能监测系统,并通过无线运维方式进行远程控制。

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  三、国网安徽电科院杨为 《40.5kV纯氮气环保气体开关柜关键技术研究与应用工作报告》

  为减少SF6温室效应气体对环境的长期危害,国网安徽电科院开展了40.5kV纯氮气环保气体开关柜为研究目标的设计。

  关键的技术研究主要有几个方面:

  低压力下氮气绝缘结构设计的技术:通过典型的电极试验装置,对氮气绝缘特性进行研究,构建放电特性数据库,结合模拟电场仿真计算与试验数据结合完成套管、电流互感器、支撑绝缘子等高新能绝缘的开发,满足零表压下氮气绝缘对开关柜的要求。

  大电流载流下散热技术:通过大电流SF6气体绝缘开关在氮气环境下的温升试验,得出氮气绝缘环境下母线通流面积和散热方式,开发了大电流氮气绝缘开关柜用元器件。

  薄板高强度不锈钢设计及制造技术:采用高海拔运行要求的气箱设计及仿真计算和抗变形试验,及激光焊接氦检漏技术实现高强度气箱制造和低漏气率。

  还提出了氮气绝缘开关设备气体状态监测及现场漏气处理办法、基于声电联合监测技术的局放在线监测设备、氮气绝缘设备模块拼接和现场快速检修技术等多项创新运维及状态监测技术。

  报告最后展示了国内外首个40.5kV/1250A无SF6气体绝缘开关设备在国家首个智能环保变电站-安徽黄山浩村110kV变电站顺利运行情况,详细介绍了其中开关柜的运维情况,并根据运行情况制定了《环保型纯氮气绝缘开关柜现场运维导则》。

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  四、西安高压电器研究院王平 《环保型开关设备的概况》

  目前,我国经济已进入高质量发展,同时也要求电力装备制造业必须向智能、绿色低碳转变,开关设备中去SF6气体已经变得刻不容缓。

  报告中详细阐述了当前可能作为SF6替代气体的几种气体的物理性能、绝缘性能和灭弧性能的对比分析和研究。其中,分别给出了对于干燥空气在不同气压下、不同形式的高压电极下模拟电气设备中的电场均匀度、电极形式的工频击穿电压曲线图;不同Novec4710百分比含量时的灭弧性能与SF6灭弧性能的比较曲线及Novec4710气体散热性研究。

  另外,报告中对无SF6 72.5kV~145kV瓷柱式断路器、无SF672.5kV~170kVGIS、无SF6的气体绝缘开关柜(C-GIS)、无SF6的气体绝缘环网柜这四种类型开关设备气体替代方案进行了详细列举及特点说明,同时展示了国外产品在对这些不同类型环保气体所做的实际研究方案。

  报告最后,针对国内几种典型的环保型设备方案及其特点做了示意说明,及对套管绝缘件的电场进行了分析对比,提出了设计建议及产品研发意见。

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  五、厦门顾德益电器有限公司林春昭 《GDSGR-12环保气体绝缘金属开关设备介绍》

  GDSGR-12环保气体绝缘金属开关设备是厦门顾德益电器有限公司为适应当前社会和市场对能满足安全性、可靠性、小型化、智能、环保等方面要求的环保型开关设备不断日益增大的需求,通过自主研发,创新驱动,精益生产,打造的一款的12kV环保气体绝缘金属开关设备。

  报告分“产品介绍、产品特点、检验测试、产线布置、延伸系列化方案”,5个部分详细地介绍了产品从设计、制造、检验、系列化等完整的产品开发过程。

  GDSGR-12采用环境友好气体N2做为绝缘气体,一次回路全绝缘、全密封结构,满足零表压下的绝缘性能要求。设计方面,开关本体创新采用高性能、可回收的热塑性树脂基复合材料这种环保材料作为绝缘支撑骨架,简化了一次回路结构,优化了开关本体布置结构,增加了气箱内的气室空间;另一方面通过力学、电场仿真模拟与实际试验相结合的方法,缩短研发周期,不断地优化关键位置细节结构,最终达到完全依靠均匀的电场环境满足零表压下N2绝缘性能,最大限度地避免复合绝缘在一次回路中的使用。通过在气箱设计、柜体设计、机构设计方面结合实际生产制造,在保证可靠性、安全性的前提下从设计上优化提高生产效率。在产品系列化部分,分享了大电流1250A方案、母线侧三工位开关布置方案、无真空灭弧的负荷开关方案的设计和结构特点。

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  六、西安高压电器研究院孙梅 《环保型金属封闭开关设备的型式试验》

  报告指出关于环保型金属封闭绝缘开关设备的型式试验在暂时没有新标准替换时将继续沿用GB3906-20063.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备(IEC62271-200:2003 Alternating-current above 1kV and up to and including52kV,MOD)标准作为试验依据。对GB3906根据IEC62271-200:2011的内容进行修订部分和IEC62271-200调整的内容做了分项的说明。列举了两个标准中主要变化两大内容:(一)与固体绝缘包覆元件相关的内容,从变化内容中可看出对开关设备中采用固体绝缘包覆元件产品增加了部分试验项目和必须符合更为严苛的检验标准;(二)与内部故障有关的内容调整,增加了内部电弧级(IAC)的额定值和IAC类别等内容。

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  利用专题交流会中间休息时间所有参会人员合影留恋

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  会议组组织参会人员一起参观了厦门顾德益电器有限公司的生产基地。参观者们对厦门顾德益从产品研发、产品生产、车间管理、设备保养、员工培训等方面进行了详细地考察,并对近距离的展示的环保气体绝缘开关产品表示出浓厚的兴趣,纷纷驻足观看和讨论,对产品的结构方案、优化设计、产品质量方面表示认可。

  参观后,此次“环保型金属封闭开关设备技术论坛”活动已圆满结束,在此对给予本次会议大力支持的企业及嘉宾表示由衷的感谢!

  厦门顾德益生产基地参观交流组图

  (一)绝缘件生产线
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  (二)固体柜开关生产线

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  (三)环保柜开关生产线

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  (四)行业领导一行视察

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