高壓電器論文

1、現(xiàn)代高壓電器技術(shù)論文 院系：水利電力學(xué)院 班級(jí)：10電氣（2） 學(xué)號(hào)：1020203025 日期：2013.03.20 高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)朱黎明中文摘要"十二五"期間,我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和增長(zhǎng)方式都將進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整。就電力工業(yè)來(lái)講,不光新增裝機(jī)總量在降,綠色發(fā)電比重也在增大,如水電、核電、風(fēng)電與太陽(yáng)能的發(fā)電量將加快增長(zhǎng)。而風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電不光分散而且具有不穩(wěn)定的特點(diǎn),需要增加機(jī)動(dòng)電源和儲(chǔ)能電源,所要配置的輸變電設(shè)備也不一樣。另外,智能電網(wǎng)的發(fā)展將對(duì)交直流特高壓電網(wǎng)設(shè)備市場(chǎng)拉動(dòng)比較大。智能電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息通信及主設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè),主設(shè)備主功能變化不大,但智能化組件、傳

2、感器、二次系統(tǒng)、狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)將有質(zhì)的變化?？傊磥?lái)5年,電網(wǎng)對(duì)輸配電設(shè)備產(chǎn)量的要求并不高,但對(duì)質(zhì)量和可靠性的要求將顯著提高,由于不少輸配電設(shè)備產(chǎn)能過(guò)剩,因此市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,將有相當(dāng)比例企業(yè)被淘汰出局。關(guān)鍵詞 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備 SF6斷路器 設(shè)備市場(chǎng) 智能電網(wǎng) 電力市場(chǎng) the development trend of high voltage switch electrical equipment Zhuliming Abstract During the "twelfth five-year", China's economic structure and grow

3、th mode will be adjusted on a large scale. In terms of electric power industry, not only new capacity in the fall, the green power generation has increased in proportion, water power, nuclear power, wind power and solar power generation will speed up growth. And wind power and solar power generation

4、 not only scattered and has the characteristics of instability, the need to increase motor power and energy storage power, you want to configure the power transmission and transformation equipment is different also. In addition, the development of smart grid to ac uhv power grid equipment market pul

5、l. Smart grid in order to realize digital information and communication and on-line state monitoring of main equipment, main equipment, main function changed little, but intelligent components, sensors, second, on-line condition monitoring system will have a qualitative change. In brief in the next

6、five years, power grid for power transmission and distribution equipment production requirements is not high, but the demand for quality and reliability will be improved significantly, because many power transmission and distribution equipment are excess capacity, so the market competition becomes m

7、ore intense, will be knocked out quite a proportion of the enterprise.Key words high voltage switch equipment SF6 circuit breaker market smart grid electricity market 正文前言 隨著電力系統(tǒng)對(duì)配電系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性要求的提高，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的性能要求也越來(lái)越高。為了滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)高質(zhì)量產(chǎn)品的需求許多研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門做了大量的卜作;另外，基礎(chǔ)理論，材料技術(shù)、生產(chǎn)工藝、加工工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，也使得高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的技術(shù)水平有了很大的

8、進(jìn)步。電力設(shè)備正朝著大型化、自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。高壓開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備,在電網(wǎng)中的作用至關(guān)重要,其故障帶來(lái)的后果是十分嚴(yán)重的。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障,即使只引起生產(chǎn)設(shè)備短暫的停止工作,也會(huì)造成巨大的損失。國(guó)外高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的研究發(fā)展情況世界上高壓開(kāi)關(guān)的生產(chǎn)主要集中在歐洲幾大公司（如西門子、ABB、Alston等）和日本幾大公司（如三菱、東芝、日立等），它們的產(chǎn)品基本上代表了世界發(fā)展水平。2004年法國(guó)Alston公司研制出了采用真空和SF6復(fù)合式滅弧室的145kv等級(jí)的高壓斷路器，降低了高壓斷路器的外形尺寸和操作功，提高開(kāi)斷能力，增強(qiáng)電氣特性，縮短燃弧時(shí)間。日本東芝公

9、司生產(chǎn)的GIS封閉式組合電器緊實(shí)小型化，防止環(huán)境污染，操作安全，維護(hù)方便。德國(guó)西門子公司在生產(chǎn)傳統(tǒng)高壓開(kāi)關(guān)的同時(shí)研制出第二代熱膨脹滅弧室和雙向運(yùn)動(dòng)觸頭系統(tǒng)，對(duì)提高產(chǎn)品操作壽命有很大的益處。隨著緊湊型高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的興起，歐洲幾大公司如ABB、西門子、Alston都競(jìng)相推出此類產(chǎn)品，它比起普通空氣絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備可節(jié)省占地面積60%，又比GIS節(jié)省大量費(fèi)用。這些公司共有的特點(diǎn)是產(chǎn)品更新?lián)Q代快，研究費(fèi)用的投入比例較大，并且建立了強(qiáng)大的試驗(yàn)研究基地，這也是我國(guó)和他們之間最大的差距。盡管世界性的金融危機(jī)還未過(guò)去，但經(jīng)濟(jì)已經(jīng)開(kāi)始復(fù)蘇，國(guó)際與國(guó)內(nèi)的電力需求正在上升。國(guó)際市場(chǎng)上，隨著美國(guó)電網(wǎng)改造和智能電網(wǎng)的建設(shè)提

10、速，預(yù)計(jì)2010年到2030年投資將達(dá)到15770億美元，其中電源建設(shè)6770億美元，電網(wǎng)建設(shè)8880億美元，其電源與電網(wǎng)投資之比為53：47，其中配電網(wǎng)建設(shè)5815億美元，占電網(wǎng)總投資的66%。目前俄羅斯電網(wǎng)中各類設(shè)備用量為110-750KV變壓器為20000臺(tái)，110-750KV高壓斷路器為30000臺(tái)，其中110KV斷路器約占80.5%,220KV占15.2%：俄羅斯電網(wǎng)有60%-80%的設(shè)備需要升級(jí)更新，未來(lái)10年左右將完成1000億美元的投資。東南亞、中亞、北非、南美等地，隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力需求也在不斷上升。 我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的研究發(fā)展情況我國(guó)是為世界最大的電

11、力市場(chǎng)和最大的高壓電器設(shè)備生產(chǎn)國(guó)。近年來(lái)，我國(guó)電力工業(yè)的持續(xù)、快速發(fā)展，給輸變電設(shè)備制造業(yè)提供了極好的發(fā)展機(jī)遇。行業(yè)整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提高。目前，國(guó)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)形成了以真空開(kāi)關(guān)為主導(dǎo)的中壓產(chǎn)品體系和以六氟化硫斷路器（GIS）設(shè)備為主導(dǎo)的高壓、超特高壓產(chǎn)品體系，產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平明顯提高，開(kāi)創(chuàng)了SF開(kāi)關(guān)和真空開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品無(wú)油化時(shí)代，制造能力普遍增強(qiáng)。國(guó)產(chǎn)真空開(kāi)關(guān)約占國(guó)內(nèi)中壓市場(chǎng)的95%，國(guó)產(chǎn)GIS設(shè)備產(chǎn)量和市場(chǎng)占有率也在迅速增長(zhǎng)。行業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品技術(shù)性能接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平，部分產(chǎn)品處于國(guó)際領(lǐng)先地位。 國(guó)內(nèi)開(kāi)關(guān)產(chǎn)品生廠商主要分布在東部沿海地區(qū)和陜西、甘肅、河北、河南等中西部地區(qū)；其中包括國(guó)內(nèi)知名的

12、“五大開(kāi)”大型國(guó)有企業(yè)，即北京開(kāi)關(guān)廠、平頂山天鷹集團(tuán)有限責(zé)任公司、西安高壓開(kāi)關(guān)廠、上海華通開(kāi)關(guān)廠、沈陽(yáng)高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司。還有很多如天水長(zhǎng)城開(kāi)關(guān)廠等中型國(guó)有企業(yè)、新興民企、及合資企業(yè)。我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展已建立了品種齊全、參數(shù)性能與國(guó)際接軌的產(chǎn)品體系，這些產(chǎn)品在品種、性能、質(zhì)量、數(shù)量及生產(chǎn)能力等方面，基本可以滿足我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展和城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造要求，不少產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)在20世紀(jì)70年代末開(kāi)始引進(jìn)法國(guó)MG公司500kv SF6瓷柱式氣體斷路器設(shè)計(jì)制造技術(shù)，80年代又引進(jìn)了日本三菱和日立公司500kv SF6氣體斷路器和封閉式組合電器（GIS）的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。目前國(guó)

13、產(chǎn)500kv氣體斷路器已在電網(wǎng)中大量使用，500kv封閉式組合電器在大型電站、變電所運(yùn)行，110kv、220kv和330kv封閉式組合電器也在電網(wǎng)中大量使用。隨著我國(guó)城市電網(wǎng)建設(shè)速度加快，封閉式組合電器將得到大量的運(yùn)用，但相比國(guó)外產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)封閉式組合電器和氣體斷路器在可靠性、密封性和運(yùn)行業(yè)績(jī)方面還存在較大的差距，零部件的質(zhì)量問(wèn)題比較突出，配套能力差，在很大程度上制約了我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)電器的發(fā)展。在我國(guó)輸配電系統(tǒng)中，60年代使用多油斷路器、空氣斷路器，技術(shù)較落后，1968年華光電子管廠研制出第一只運(yùn)用于商品化的真空開(kāi)關(guān)管，但由于各種原因與國(guó)外的產(chǎn)品質(zhì)量相差甚遠(yuǎn)。70年代初，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)第一臺(tái)SF6斷

14、路器。經(jīng)過(guò)20多年的努力發(fā)展，現(xiàn)在我國(guó)的電力系統(tǒng)中高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備幾乎全部使用SF6斷路器和真空斷路器。 目前我國(guó)以40kV電壓等級(jí)為界，40kV以上高壓開(kāi)關(guān)全部使用SF6斷路器，40kV以下以真空斷路器為主。SF6斷路器分為兩種結(jié)構(gòu)，一種為罐式，目前在電網(wǎng)中運(yùn)行的252kV,363kV,550kV罐式SF6斷路器已有數(shù)百臺(tái)，它以其優(yōu)良的環(huán)境適應(yīng)能力，系統(tǒng)配套性和高運(yùn)行可靠性得到用戶的認(rèn)可。另一種為瓷柱式，它可以通過(guò)靈活串接方式獲得任意電壓額定值，加之低成本，使其在500kV以下的超高壓領(lǐng)域顯示出優(yōu)勢(shì)。 真空開(kāi)關(guān)廣泛應(yīng)用于40kV以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)內(nèi)，分為真空斷路器和真空接觸器兩種。目前我國(guó)110

15、kV雙斷真空斷路器已研制成功，它是由單斷口真空斷路器串接而成。真空接觸器則主要用于中、低壓配電系統(tǒng)中。   “十二五”期間是我國(guó)電力方式轉(zhuǎn)變、堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)全面建設(shè)的階段，進(jìn)行特高壓輸電和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，必將帶動(dòng)各級(jí)電網(wǎng)發(fā)展和各類新能源開(kāi)發(fā)、利用，將有力促進(jìn)一大批新產(chǎn)品、新技術(shù)的自主開(kāi)發(fā)，推進(jìn)行業(yè)產(chǎn)品的多樣化、擴(kuò)大行業(yè)產(chǎn)品需求。例如，高技術(shù)含量的智能化、信息化開(kāi)關(guān)等新型開(kāi)關(guān)將會(huì)被大力研發(fā)與廣泛利用，超、特高壓交、直流開(kāi)關(guān)設(shè)備、24kV開(kāi)關(guān)，城鄉(xiāng)電網(wǎng)各領(lǐng)域、各行業(yè)及各類新能源開(kāi)關(guān)需求量將明顯增加，特殊技術(shù)領(lǐng)域和使用場(chǎng)合的專用、短缺開(kāi)關(guān)設(shè)備也將不斷被研發(fā)，行業(yè)產(chǎn)品將趨多樣化。尤其是交、

16、直流特高壓技術(shù)，智能化技術(shù)，節(jié)能、環(huán)保和產(chǎn)品需求多樣化等將成為我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)“十二五”時(shí)期的重點(diǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì) 高壓開(kāi)關(guān)是一種額定電壓3kV及以上主要用于開(kāi)斷和關(guān)合導(dǎo)電回路的電器。近年來(lái)，隨著產(chǎn)能過(guò)剩引起競(jìng)爭(zhēng)加劇，原材料、人力成本的不斷上升，我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)如履薄冰，由此引發(fā)的價(jià)格下降、利潤(rùn)下滑讓全行業(yè)走到一個(gè)十字路口。新形勢(shì)下，智能電網(wǎng)與特高壓的建設(shè)對(duì)開(kāi)關(guān)的小型化、可靠性、自動(dòng)化、智能化提出了新的要求，于是，高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)整合與洗牌被推到改革的風(fēng)口浪尖，業(yè)內(nèi)普遍用大浪淘沙來(lái)形容高壓開(kāi)關(guān)目前所面臨的尷尬處境。有關(guān)人士認(rèn)為，隨著國(guó)家工業(yè)水平的不斷提高，高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)落后產(chǎn)

17、能相對(duì)過(guò)剩，產(chǎn)品同質(zhì)化越來(lái)越明顯，由此引起價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。從業(yè)主的角度來(lái)講，產(chǎn)品技術(shù)水平差不多，那么低價(jià)中標(biāo)便不可避免，這些問(wèn)題的同時(shí)作用下，產(chǎn)品價(jià)格一路降低，對(duì)各個(gè)企業(yè)造成了很大的影響。開(kāi)關(guān)行業(yè)的布局和策劃需要有個(gè)總體考慮。盲目地進(jìn)入本行業(yè)以及盲目地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)能力造成開(kāi)關(guān)制造業(yè)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，特別影響到產(chǎn)品的合理定價(jià)，當(dāng)銷售影響到企業(yè)的正常獲利時(shí)，必然會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，造成惡性循環(huán)。某種程度上說(shuō)，高壓開(kāi)關(guān)市場(chǎng)的需求動(dòng)向取決于電力市場(chǎng)的發(fā)展，近年來(lái)，全球輸配電設(shè)備市場(chǎng)需求總體呈上升趨勢(shì)，同時(shí)隨著農(nóng)網(wǎng)改造、特高壓、超高壓直流輸電等工程的建設(shè)，帶動(dòng)了我國(guó)輸配電設(shè)備行業(yè)的快速發(fā)展。具體而言，特高壓電網(wǎng)的穩(wěn)步發(fā)

18、展對(duì)開(kāi)關(guān)的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用市場(chǎng)會(huì)帶來(lái)良好的預(yù)期，將推動(dòng)我國(guó)的高端開(kāi)關(guān)制造業(yè)及相關(guān)制造行業(yè)的發(fā)展；配網(wǎng)提升和農(nóng)網(wǎng)改造以及鐵路電氣化、城市軌道交通建設(shè)加大需求等因素，中低壓開(kāi)關(guān)的應(yīng)用市場(chǎng)必然會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。"十二五"時(shí)期，我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)應(yīng)以堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)全面建設(shè)為契機(jī)，以特高壓交、直流輸電工程為依托，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，大力提升開(kāi)關(guān)設(shè)備智能化水平，推進(jìn)環(huán)保、節(jié)能、減排設(shè)備；應(yīng)以特高壓輸電技術(shù)和先進(jìn)電氣設(shè)備及集成技術(shù)為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，深入開(kāi)展1000kV特高壓輸電及關(guān)鍵設(shè)備、核心技術(shù)研究，加速交、直流高壓設(shè)備的完全國(guó)產(chǎn)化；并通過(guò)對(duì)先進(jìn)電氣設(shè)備及集成技術(shù)的前期研究，力求在超導(dǎo)電力裝備關(guān)鍵技術(shù)有重點(diǎn)突破；努力促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、升級(jí)，進(jìn)一步提升行業(yè)整體技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，努力實(shí)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變。2010年12月21日,中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布電力工業(yè)“十二五”規(guī)劃研究報(bào)告。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)、優(yōu)先開(kāi)發(fā)水電等,是研究報(bào)告重點(diǎn)內(nèi)容。按照規(guī)劃基準(zhǔn)方案,“十二五”期間,全國(guó)電力工業(yè)投資將達(dá)到5.3萬(wàn)億元,比“十一五”增長(zhǎng)68%,其中電源投資2.75萬(wàn)億元、電網(wǎng)投資2.55萬(wàn)億元。預(yù)計(jì)“十二五”期間全國(guó)全社會(huì)用電量年均增長(zhǎng)7.5%9.5%,到2015年達(dá)到5.99萬(wàn)億6.57萬(wàn)億千瓦時(shí);負(fù)荷年均增