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：10電氣（2） 學(xué)號：1020203025 日期：2013.03.20 高壓開關(guān)電器設(shè)備的發(fā)展趨勢朱黎明中文摘要"十二五"期間,我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和增長方式都將進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整。就電力工業(yè)來講,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)電與太陽能的發(fā)電量將加快增長。而風(fēng)電與太陽能發(fā)電不光分散而且具有不穩(wěn)定的特點(diǎn),需要增加機(jī)動電源和儲能電源,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)展將對交直流特高壓電網(wǎng)設(shè)備市場拉動比較大。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,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)測將有質(zhì)的變化?？傊磥?年,電網(wǎng)對輸配電設(shè)備產(chǎn)量的要求并不高,但對質(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)能過剩,因此市場競爭日趨激烈,將有相當(dāng)比例企業(yè)被淘汰出局。關(guān)鍵詞 高壓開關(guān)設(shè)備 SF6斷路器 設(shè)備市場 智能電網(wǎng) 電力市場 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)對配電系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性要求的提高，對高壓開關(guān)設(shè)備的性能要求也越來越高。為了滿足當(dāng)今社會對高質(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、自動化和智能化的方向發(fā)展。高壓開關(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,也會造成巨大的損失。國外高壓開關(guān)電器設(shè)備的研究發(fā)展情況世界上高壓開關(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Alston公司研制出了采用真空和SF6復(fù)合式滅弧室的145kv等級的高壓斷路器，降低了高壓斷路器的外形尺寸和操作功，提高開斷能力，增強(qiáng)電氣特性，縮短燃弧時間。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。德國西門子公司在生產(chǎn)傳統(tǒng)高壓開關(guān)的同時研制出第二代熱膨脹滅弧室和雙向運(yùn)動觸頭系統(tǒng)，對提高產(chǎn)品操作壽命有很大的益處。隨著緊湊型高壓開關(guān)設(shè)備的興起，歐洲幾大公司如ABB、西門子、Alston都競相推出此類產(chǎn)品，它比起普通空氣絕緣開關(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，這也是我國和他們之間最大的差距。盡管世界性的金融危機(jī)還未過去，但經(jīng)濟(jì)已經(jīng)開始復(fù)蘇，國際與國內(nèi)的電力需求正在上升。國際市場上，隨著美國電網(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，110-750KV高壓斷路器為30000臺，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)備需要升級更新，未來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，對電力需求也在不斷上升。 我國高壓開關(guān)電器設(shè)備的研究發(fā)展情況我國是為世界最大的電

11、力市場和最大的高壓電器設(shè)備生產(chǎn)國。近年來，我國電力工業(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，國內(nèi)高壓開關(guān)行業(yè)形成了以真空開關(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，開創(chuàng)了SF開關(guān)和真空開關(guān)的產(chǎn)品無油化時代，制造能力普遍增強(qiáng)。國產(chǎn)真空開關(guān)約占國內(nèi)中壓市場的95%，國產(chǎn)GIS設(shè)備產(chǎn)量和市場占有率也在迅速增長。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)品處于國際領(lǐng)先地位。 國內(nèi)開關(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)；其中包括國內(nèi)知名的

12、“五大開”大型國有企業(yè)，即北京開關(guān)廠、平頂山天鷹集團(tuán)有限責(zé)任公司、西安高壓開關(guān)廠、上海華通開關(guān)廠、沈陽高壓開關(guān)有限責(zé)任公司。還有很多如天水長城開關(guān)廠等中型國有企業(yè)、新興民企、及合資企業(yè)。我國高壓開關(guān)行業(yè)經(jīng)過50年的發(fā)展已建立了品種齊全、參數(shù)性能與國際接軌的產(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)到國際先進(jìn)水平。我國在20世紀(jì)70年代末開始引進(jìn)法國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

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，但相比國外產(chǎn)品，國產(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)績方面還存在較大的差距，零部件的質(zhì)量問題比較突出，配套能力差，在很大程度上制約了我國高壓開關(guān)電器的發(fā)展。在我國輸配電系統(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關(guān)管，但由于各種原因與國外的產(chǎn)品質(zhì)量相差甚遠(yuǎn)。70年代初，我國開始引進(jìn)第一臺SF6斷

14、路器。經(jīng)過20多年的努力發(fā)展，現(xiàn)在我國的電力系統(tǒng)中高壓開關(guān)設(shè)備幾乎全部使用SF6斷路器和真空斷路器。 目前我國以40kV電壓等級為界，40kV以上高壓開關(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，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。 真空開關(guān)廣泛應(yīng)用于40kV以下電壓等級的電網(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)，必將帶動各級電網(wǎng)發(fā)展和各類新能源開發(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、信息化開關(guān)等新型開關(guān)將會被大力研發(fā)與廣泛利用，超、特高壓交、直流開關(guān)設(shè)備、24kV開關(guān)，城鄉(xiāng)電網(wǎng)各領(lǐng)域、各行業(yè)及各類新能源開關(guān)需求量將明顯增加，特殊技術(shù)領(lǐng)域和使用場合的專用、短缺開關(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高壓開關(guān)行業(yè)“十二五”時期的重點(diǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢。高壓開關(guān)電器設(shè)備的發(fā)展趨勢 高壓開關(guān)是一種額定電壓3kV及以上主要用于開斷和關(guān)合導(dǎo)電回路的電器。近年來，隨著產(chǎn)能過剩引起競爭加劇，原材料、人力成本的不斷上升，我國高壓開關(guān)行業(yè)如履薄冰，由此引發(fā)的價(jià)格下降、利潤下滑讓全行業(yè)走到一個十字路口。新形勢下，智能電網(wǎng)與特高壓的建設(shè)對開關(guān)的小型化、可靠性、自動化、智能化提出了新的要求，于是，高壓開關(guān)行業(yè)整合與洗牌被推到改革的風(fēng)口浪尖，業(yè)內(nèi)普遍用大浪淘沙來形容高壓開關(guān)目前所面臨的尷尬處境。有關(guān)人士認(rèn)為，隨著國家工業(yè)水平的不斷提高，高壓開關(guān)行業(yè)落后產(chǎn)

17、能相對過剩，產(chǎn)品同質(zhì)化越來越明顯，由此引起價(jià)格競爭。從業(yè)主的角度來講，產(chǎn)品技術(shù)水平差不多，那么低價(jià)中標(biāo)便不可避免，這些問題的同時作用下，產(chǎn)品價(jià)格一路降低，對各個企業(yè)造成了很大的影響。開關(guān)行業(yè)的布局和策劃需要有個總體考慮。盲目地進(jìn)入本行業(yè)以及盲目地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)能力造成開關(guān)制造業(yè)的無序競爭，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，必然會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，造成惡性循環(huán)。某種程度上說，高壓開關(guān)市場的需求動向取決于電力市場的發(fā)展，近年來，全球輸配電設(shè)備市場需求總體呈上升趨勢，同時隨著農(nóng)網(wǎng)改造、特高壓、超高壓直流輸電等工程的建設(shè)，帶動了我國輸配電設(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、展對開關(guān)的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用市場會帶來良好的預(yù)期，將推動我國的高端開關(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，中低壓開關(guān)的應(yīng)用市場必然會進(jìn)一步擴(kuò)大。"十二五"時期，我國高壓開關(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)備的完全國產(chǎn)化；并通過對先進(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，進(jìn)一步提升行業(yè)整體技術(shù)水平和國際競爭力，努力實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)行業(yè)由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變。2010年12月21日,中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(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,全國電力工業(yè)投資將達(dá)到5.3萬億元,比“十一五”增長68%,其中電源投資2.75萬億元、電網(wǎng)投資2.55萬億元。預(yù)計(jì)“十二五”期間全國全社會用電量年均增長7.5%9.5%,到2015年達(dá)到5.99萬億6.57萬億千瓦時;負(fù)荷年均增