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(来源:电能革新)
近日,由中国电气装备所属平高电气联合中国电科院、安徽电科院、西安交通大学等单位研制的国内首台145千伏全氟异丁腈环保气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)顺利通过验收,实现了环保气体高压开关装备核心技术自主突破,为电网绿色低碳转型打造国产化成套技术方案。
为什么要寻找六氟化硫的“绿色替身”?
长期以来,六氟化硫因其优异的绝缘及灭弧性能,广泛应用于电力行业,但其全球变暖潜能值(GWP)是二氧化碳的24300倍,寻找六氟化硫环保替代方案,已成为绿色低碳新型电力系统建设中亟待解决的重要问题。全氟异丁腈混合气体凭借绝缘性能优异、环保属性突出、工程适配性强的特点,成为国际公认的六氟化硫主流绿色替代绝缘介质。
三大攻关方向
突破国产化技术壁垒
145千伏全氟异丁腈混合气体GIS的研制绝非简单的介质替换,而是企业在高压环保开关领域实现的系统性技术突破。研发团队聚焦三大核心攻关方向:
01
全氟异丁腈混合气体绝缘特性深化研究
在全氟异丁腈/二氧化碳混合气体绝缘特性研究基础上,搭建绝缘判据真型样机试验平台,系统开展全氟异丁腈/二氧化碳/氧气混合气体气隙、沿面击穿特性研究,探明了不同压力、不同比例条件下介质绝缘特性,提出适用于工程化应用的全氟异丁腈混合气体绝缘判据。
02
全氟异丁腈混合气体电弧开断特性研究
掌握全氟异丁腈混合气体双温等离子体物性参数,建立不同比例电弧基础参数数据库和电弧仿真模型,搭建灭弧室暂态压力和零区电弧测量系统,深入研究混合气体电弧开断机理,掌握了40千安全氟异丁腈混合气体“稳定燃弧—零区熄弧—弧后恢复”电弧开断特性。
03
全氟异丁腈混合气体灭弧结构适配设计
在成熟六氟化硫断路器基础上,平高电气依托全氟异丁腈混合气体电弧仿真与测量技术,提出混合气体灭弧室开断单元和热气流管理优化方案,有效解决断路器大容量开断过程中热击穿和电击穿难题,自主完成145千伏全氟异丁腈混合气体断路器研制,成功通过全部型式试验。
四大核心优势
树立绿色高压设备标杆
01
极致低碳介质,源头践行“双碳”发展使命
设备采用全氟异丁腈环保混合气体作为绝缘灭弧介质,全球变暖潜能值较六氟化硫设备下降97.5%,实现从设备源头降低电网全生命周期碳排放,深度契合电力行业绿色升级发展方向。
02
对标传统性能,全域适配国内外主网架
技术参数、接口及产品尺寸全面对标传统六氟化硫GIS设备,额定电压145千伏,额定电流3150安,额定短路开断电流40千安,断路器C2—E2—M2级,全面适配国内110千伏及海外110/132千伏主流电网,弥补了环保气体开关设备普遍存在的技术性能衰减的短板。
03
全套自主研发,全面打破海外技术垄断
整套产品的核心技术、仿真算法、结构方案完全自主研发,整机及核心组件国产化率达到100%,攻克环保GIS领域多项“卡脖子”难题,实现从技术开发到零件供应彻底摆脱海外依赖的目标。
04
多地工程落地,强力支撑新型电力系统
该产品部分元件已率先在冀北、河南等地完成工程示范应用,投运至今运行状况良好。此外,产品成功中标北京陈各庄110千伏输变电工程、冀北马家房110千伏输变电工程,实现了技术成果向产业应用的快速转化与落地,为构建新型电力系统提供了有力的技术及装备支撑。
创新不止步,智造向绿色
中国电气装备
持续深耕环保设备研发创新
制造绿色、安全、高效的电力核心产品
以硬核自研技术、高品质设备
助力新型电力系统建设
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