《新一代高参数小型化环保型252kV GIS研制》

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一、项目的重要性和意义:高压开关是控制电网运行、保障电网安全的核心设备。近年来,中国电力系统电压等级和输电容量不断增加。在土地资源日益紧张的情况下,技术含量较高的紧凑型、小型化、环保型GIS产品以其结构简单、性能可靠、物美价廉的特点成为坚强电网建设中的首选。为满足国家建设坚强电网的需求,为节约国家土地资源,为提高产品市场竞争力、满足客户要求,以“智能制造、绿色制造、大国制造”为设计理念,研发出满足市场需求的新一代高参数小型化环保型252kV GIS设备。

二、主要科技内容:

(1)通过对气流场的仿真解析和电弧能量分析,调整喷口、热力室、压气室等关键部位尺寸,选取最优参数组合,优化开断部结构,完成了一种直列自能式灭弧室的设计。

(2)通过对断路器弹簧操作机构的运动仿真分析,优化减轻部品质量,降低机构驱动能量,实现了低操作功弹簧机构驱动灭弧室运动,满足开断需求。

(3)通过对隔离/接地开关运动过程的绝缘解析,优化触头形状及屏蔽件外形,保证了充足的绝缘裕度,实现了隔离/接地断口电场最优化设计,并配合应用一种精密齿轮箱,完成了紧凑型隔离接地开关的结构设计。

(4)通过对隔离/接地开关机构采用集成化设计,统一布置断路器操作机构上方,便于操作、检修。

三、授权专利情况:授权发明专利6项,授权实用新型专利7项,授权外观设计专利1项。

四、技术经济指标:新型252kV GIS布置紧凑小型化,间隔宽度1.8米,可实现整间隔一体化运输。产品性能参数高,通流4000A,额定短路开断电流50kA,机械寿命M2级(10000次)、电寿命E2级(20次)、容性电流开合C2级。断路器采用直列式自能灭弧室配无油化弹簧操作机构,零部件数量少、成本低、免维护;紧凑型隔离接地开关铸造化设计,配置精密齿轮箱传动,降低成本;主母线采用大直径、短距离伸缩节,降低成本并缩短间隔距离;CT采用环氧树脂整体浇注,安装简捷;GIS操作机构和密度继电器集中布置,便于巡检。

五、应用推广及效益情况:已在全国范围内推广使用,合同额28709万,利润达到4171.42万元。作为国家重点“863”项目配套工程的上海UPFC试验站已投入运行并运行良好。并且在海外市场也实现中标突破,合同金额近2000万元,利润达289.85万。该产品结构紧凑、零部件数量少,对原材料消耗大幅减少,SF6气体用量是原有产品的75%,降低了制造过程的材料消耗,降低温室气体的排放,满足国家低碳环保、节能减排的总要求,为实现公司的社会责任做出了积极的贡献,同时带来可观的经济和社会效益。通过该项目的顺利实施,为国家电网提供安全可靠的GIS设备,使公司在开关设备方面实现多元化发展,并走在行业的前列,为坚强智能电网的建设做出了突出贡献。

成果说明

新研发的G1B-b作为新一代252kV GIS产品,以高性能、低成本、全寿命周期维护费用低为特征,得到用户的高度认可。2017年国内市场占有率20%。此产品国内销售额28709万元,利润额4171.42万元。该产品在南网已有多个项目正常挂网运行、多个合同正在执行中,合计102个间隔;在国网已有1个国家重点“863”项目投入运行,所有合同共计230个间隔;并且在海外市场也实现中标突破,实现合同总额近2000万元,利润达289.85万元。 随着产量提升,材料及相关生产成本将进一步降低,可为公司创造相当可观的

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