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777 开关设备发展及技术介绍 山东电力研究院 李秀卫 一、开关设备市场及主要制造商 1、我国输配电网及对高压开关的要求 1.1城网对高压开关的要求 (1)高压采用GIS (2)中压开关无油化 (3)采用环网供电单元(又称环网柜) (4)采用预装式变电站。 一、开关设备市场及主要制造商 1、我国输配电网及对高压开关的要求 1.2农网对高压开关的要求 (l)户外式 (2)小容量 (3)小型化 一、开关设备市场及主要制造商 1、我国输配电网及对高压开关的要求 1.3接触网(电铁)对高压开关的要求 (l)电压等级的要求 (2)单相制 (3)频繁操作 一、开关设备市场及主要制造商 2、世界高压开关市场 世界开关设备市场呈现如下态势： (l)最大的地域市场是西欧，占世界市场的28％以上，继之是北美和远东，各占28％。 (2)美国、德国、日本和法国是最大的生产国，加在一起，占世界总输出的60％以上。 (3)高压开关设备的最大输入国为中国，占世界总进口市场的7％。 (4)东欧、南非、中东和南美从1991年起呈现出强劲的长势。 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 20世纪60年代，世界上生产高压SF6断路器及GIS的厂家有30多家。随着大电网的建成，高压开关制造业出现不景气。现在生产厂家经过转产和合并，仅剩下欧洲几家著名的大公司和日本三家大公司生产SF6断路器及GIS，它们成为当代的主导企业。 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 美国西屋公司和通用电气公司 美国开创将SF6气体用于高压断路器的先河。1956年，美国西屋公司首先开发出115kV 1000MVA(5kA) SF6断路器。 美国西屋公司的735kV双压力断路器于1966年底至1967年春相继发生5次爆炸，并引起美国政府的关注。美国西屋公司从此一撅不振，并于1986年关闭了设在曼彻斯特的高压开关厂。 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 德国西门子公司 西门子公司于1958年开始研究SF6的灭弧和绝缘性能。1964年推出首批123kV和145kV双压式SF6断路器(配气动机构)。1968年淘汰气动机构而采用液压机构。 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 德国西门子公司 西门子公司高压SF6断路器主要有三个特点： (l)在灭弧方式上采用定开距。定开距有助于开断电流的提高。西门子公司利用定开距开断电流大的优势，开发出550kV 100kA SF6断路器。 (2)喷嘴和燃弧环采用石墨。石墨喷嘴即使开断短路电流20次后，其表面亦没有烧毛，这是因为石墨直接从固态升华气化。 (3)开断时双向运动。开断时间短，可达到60Hz时的二周波。一般断路器开断时，活塞和气缸仅一方运动，而西门子公司的SF6断路器不但气缸运动，而且活塞朝气缸反向运动，这就加快了预压气，缩短了开断时间。 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 德国西门子公司 西门子公司的高压SF6断路器的发展经历了双压式－单压式－热膨胀式 西门子公司高压开关设备的必威体育精装版发展表现在如下几个方面： ①开发出热膨胀式SF6断路器。1996年在汉诺威博览会上首次展出，1998年又展出3AP1－F1型245kV 4000A 50kA热膨胀式断路器。单相操作，配弹簧操动机构。在2000年国际大电网会议上，西门子公司介绍了第二代245kV 50kA热膨胀式SF6断路器。单相操作功仅为0.7kW。 ③550kV SF6断路器的外绝缘改用复合绝缘子。这是SF6断路器在结构上的重大改革。 ④户外集装箱式变电站。该公司开发了116kV和145kV集装箱式变电站。 ⑤必威体育精装版开发出高集成的开关设备(简称HIS)。 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 法国AREVA核电公司 法国AREVA公司与ALSTOM公司于2004年1月9日签订“AREVA公司收购ALSTOM公司输配电业务”的最终协议 ALSTOM公司在高压断路器方面的突破，是研发出自能式SF6断路器，这种断路器依靠电弧自己的能量建立灭弧所需要的高压力 在第2代自能式断路器中，还利用了双动技术，更加有效地减少了操动机构的操作功 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 ABB公司 ABB公司从1974年开始生产压气式SF6断路器 从1983年起，ABB公司研制出SL型灭弧室 从1985年起，ABB公司大力开发热膨胀式SF6断路器 一、开关设备市场及主要制造商 3、国外高压开关设备制造商 ABB公司 ABB公司近年来主要表现： 研制出新一代智能化GIS，新一代智能化12