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企業動態

核電、風電及鐵道電氣化用高壓開關需求激增

2020-04-16

  我國大力發展核電、風電及推進鐵道電氣化,今后這些領域不但開關需求量大,而且對其有特殊要求。
  (1) 核電及開關設備
  我國已有6座核電站,11臺核電機組建成投運。已投運核電站總裝機容量為906.8萬kW,但根據國家核電中長期規劃,到2020年,我國將建成核電裝機容量4000萬kW,在建1800萬kW。在未來十多年中,我國將投下至少4500億元建設核電站。我國電源結構中,2007年核電僅占1.24%,到2020年,核電將占4%~5%。
  核電對高壓開關設備要求很高,核電要求IE級開關設備,而常規開關設備達不到此要求。國內有的企業如廈門華電開關公司從2005年初起致力于研制高可靠的核電IE級開關設備產品。2006年初,IE級AMS型開關柜(內置VEP型固封式真空斷路器、VEC型中壓真空接觸器)通過了老化試驗、抗震試驗等,取得了IE級產品鑒定證書,成為高可靠的核工業配套產品。2006年12月,廈門華電開關成功中標巴基斯坦恰希瑪核電站項目2#機組DXJ,并于2008年11月獲得秦山核電一組安全段、工作段及公用段中壓開關技改項目。發展核電已作為一項國家戰略提出來,需要有更多的高壓開關制造企業及時調整重點產品方向,加快核電領域產品的開發。
  (2) 風電及開關設備
  我國將大力發展風電,預計到2010年,將實現裝機2000萬kW,到2020年將實現裝機10000萬kW(1億kW)。風電總投資約9000億元,2008~2010年風電市場規模約在550~720億元。為了加快風電發展,我國正實施“風電三峽”雄偉計劃。可以說,風電在我國一路高歌猛進。
  風電場的輸變電工程不同于一般,它是將風電發電機發出的690V低壓電經高壓等電線路送至升壓站,一般升壓至10kV或35kV,通過接入系統線路與電網并聯。因此風電輸變電需要40.5kV箱式變電站。在40.5kV箱變中,除過35kV升壓變壓器外,還需要40.5kV環網柜,其內裝SF6負荷開關和限流熔斷器。由于風電場塔架處地方狹小,且風電場環境惡劣,一般采用體積小的SF6環網柜。如上海東大橋海上風電場選用ABB的40.5kV Ssale環網柜,一是體積小,僅為常規設備的三分之一,二是內充SF6氣體,能很好地抵御外部環境污染。我國許多企業參與風電用40.5kV箱式變電站的制造。如天津三源電力設備制造公司最新設計出風電用箱變。額定電壓40.5kV,變壓器容量為1600kVA。在設計時,風道結構能解決變電站內大容量變壓器的溫升問題。同時采用玻纖水泥外殼,解決沿海一帶風箱變的防腐問題。該箱變可呈目字型或品字型布置,同時國內也為風電箱變開發出風電用40.5kV限流熔斷器,如西安五環特種熔斷器公司開發的40.5kV全范圍高壓限流熔斷器,額定電流63A。
隨著風電的發展,需要更多的40.5kV箱式變電站,其中需要配套的高壓開關為40.5kV環網柜和40.5kV限流熔斷器等。
  (3) 電氣化鐵道與開關設備
  根據2008年調整后的中長期鐵路網規劃,到2020年,我國鐵路營運里程將由原規劃的10萬km提高到12萬km。總投資規模由原來的2萬億元增加到5萬億元。全國鐵路電氣化率提高至60%以上。這輪電氣化鐵路建設和改造要求國產設備的使用率和國產化率由原來的不足10%提高到70%。這必然會給國內電氣設備制造企業帶來大量訂單和良好的發展機遇。
  電氣化鐵路用的開關有其特殊性,這與接觸網的要求有關。電氣化鐵路對電壓等級有特殊要求,除110kV電壓外,還需要27.5kV和55kV電壓等級;接觸網為單相制,接觸網——電機車——鐵軌構成單相回路,因此需要如27.5kV開關亦為單相式;頻繁操作又是電鐵一大特點。電鐵用高壓開關開、合短路次數多。接觸網年百公里短路跳閘次數達60~80次,工作電流波動大,為0~1000 A左右,高速接觸網可達1500 A以上;改變運營方式也會引起正常操作頻繁;安裝使用環境差等。
  電鐵用的高壓開關有斷路器、負荷開關、快速隔離開關及成套設備(如C-GIS)等。ABB、AE帕瓦等大力開發電鐵用開關設備,如AE帕瓦開發出電鐵專用的55kV柱上真空斷路器,ABB2008年開發出電氣化鐵道用2×1.5-R型雙極GIS開關設備。該設備用SF6氣體絕緣,采用VD4X-R型真空斷路器及三工位開關。母線——三工位開關——真空斷路器呈下、中、上布置。其參數做到31.5kV—50Hz—2500A,31.5kA。


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