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高压开关:从超高压向特高压跨越

近期以来,交、直流特高压项目陆续开工,“市场倒逼技术”的紧迫形势,进一步催生高压开关行业诸多新技术。高压交流隔离开关设备的研制明显加速,并实现从超高压向特高压的跨越。行业发展总体形势趋好,但进一步提高研发能力,降低产品成本,仍值得业界重点关注。起点高连创两项第一业界普遍认为,我国超高压、特高压交流隔离开关设备的研制路线,堪称为自主创新发展输变电设备、大力提升产品档次水平的缩影。最新行业统计资料表明,截止2006年底,国产550千伏隔离开关已先后装备了300多个500千伏变电站。

自20世纪60年代及70年代末国产363千伏、550千伏超高压隔离开关问世,历经40年创新发展,如今已成功跨入特高压时期,正向世界电力科技高峰迈进。第一条330千伏输电线路全部采用国产设备。为解决刘家峡大型水电站电力送出问题,西安高压开关厂和沈阳高压开关厂承担了我国第一条330千伏输电线路开关设备的研制任务,首次成功推出国产GW7-330/1500型三柱式隔离开关。该等级输电线路虽是首次建设,但却全部使用国产设备并获得成功。与此同时,为适应刘家峡水电站对设备体积小、占地面积省的特殊需要,还首创了ZH1-330型敞开式组合电器,从而使电站布局紧凑、节省造价。值得一提的是,这种结构形式在世界上是绝无仅有的,已成为独具中国特色的新品种。第一代国产550千伏隔离开关突破国外技术垄断。长期以来,我国高压开关设备的生产只能依赖进口,而第一代国产550千伏隔离开关的研制打破了国外技术垄断,取得技术新突破。

数据表明,在我国兴建的第一条500千伏输电线路--锦辽试验线段中,沈高成功研制GW6-550型剪刀式隔离开关和JW2-550型接地开关,西开成功研制GW7-550型三柱式隔离开关。这批产品数量虽然很少,仅20余组,但却具有重要意义,开创了我国自主设计独立制造550千伏隔离开关设备的先河。该产品的研制立足自主创新,攻克了铝合金导体设计制造、绝缘试验、无线电干扰试验及开合小电容电流试验等诸多技术难题,为行业今后发展积累了宝贵经验。进展快“三高”企业独具技术优势三峡工程和西电东送等超高压直流输电工程的建设,有力地促进了输变电设备的开发研制,并已开创良好局面。为进一步提高市场竞争力,行业骨干企业进一步加速产品升级换代,不断推出新成果。平高在巩固GW16/17-550型市场占有率的基础上,开发完成了具有自主知识产权的GW27-550型隔离开关和JW8-550型接地开关,同时参照国外先进结构,开发出GW28-550、GW29-550型新产品。沈高将GW6-550型产品改进为GW6A-550型,保留双导电闸刀和触头钳夹范围大的特点,进一步优化机械传动系统,提高了可靠性和防腐性能;将GW12-550型改进为GW12A-550型,GW6A、GW12A产品均具有自主知识产权。一个时期以来,沈高、西开、平高3个厂家致力于新产品的研制开发和改进,并较好满足了市场需求。

据有关资料记载,目前,国产超高压隔离开关已有六千多组在全国电力系统中运行,最长时间已达20年,800千伏特高压隔离开关已安全运行近两年,总体情况良好。未来几年,电网建设的大力发展,给高压开关行业开辟了广阔的市场,提供了乐观发展的理由。同时,超高压直流输电工程的建设,将带动和促进特高压直流输电技术研究,开辟一个新的技术领域和新的市场。在行业发展非常有利的环境下,也应看到压力和挑战接踵而至。目前影响行业发展的主要问题之一是产品水平与跨国公司尚存一定的差距,表现在外观、可靠性、稳定性、耐用性、防腐性和免维护,以及关键原材料的品质等方面。未来一个时期,加大技术创新,提升产品水平仍是行业工作的重点,同时着重做好三项工作:一是瞄准国际前沿技术,以市场需求为导向,依托国家重点工程,充分利用骨干企业较好的资源、资金条件,不断提升自主创新能力,向更高的目标迈进。二是广泛应用新设备、新技术、新工艺,坚持工艺出精品,精品出效益的工作方针,将断路器的设计和质量管理理念应用到隔离开关产品的研制中。三是推广应用数字化制造技术,进一步提高研发能力,降低产品成本,增强产品的市场竞争力。