日前，由南方電網(wǎng)廣東廣州供電局牽頭，中國電氣裝備平高集團(tuán)聯(lián)合研制的首臺全國產(chǎn)化252千伏/4000安/50千安真空環(huán)保斷路器順利通過型式試驗(yàn)，標(biāo)志著我國率先突破252千伏真空環(huán)保開關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高電壓等級真空開斷技術(shù)從“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變，超越多家國際巨頭進(jìn)入國際最前沿行列。
首臺全國產(chǎn)化252千伏單斷口真空環(huán)保斷路器研制成功。
此前，電力行業(yè)110千伏及以上斷路器，基本被六氟化硫斷路器所占據(jù)。六氟化硫憑借優(yōu)異的絕緣性和滅弧性，成為了電力系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的絕緣氣體。然而，六氟化硫的溫室效應(yīng)是二氧化碳的23000多倍，強(qiáng)大的破壞力使其被聯(lián)合國明令要求逐步禁用。因此，研發(fā)無六氟化硫環(huán)保型開關(guān)設(shè)備刻不容緩。
廣州供電局電科院綠色環(huán)保材料與電工裝備實(shí)驗(yàn)室副主任劉俊翔介紹，真空開關(guān)是六氟化硫替代的重要技術(shù)路線之一，但由于其技術(shù)難度大，近半個(gè)世紀(jì)來一直停留在較低電壓等級。自2022年開始，我們與平高集團(tuán)聯(lián)合相關(guān)高校，突破性地將真空滅弧室電壓水平首次提高到了252千伏。
破解世界級難題注定不會一帆風(fēng)順。與行業(yè)現(xiàn)有水平相比，252千伏開關(guān)電壓等級更高，設(shè)計(jì)、材料、工藝都更為復(fù)雜。由于真空開關(guān)結(jié)構(gòu)與工藝的特殊性，每次試驗(yàn)的樣品都無法重復(fù)再利用。面對“高昂的物料成本”和“趕在國外公司前完成產(chǎn)品研發(fā)”帶來的雙重壓力，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的動力也被徹底激發(fā)。
“每一步都是摸著石頭過河，每一個(gè)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)都需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累支撐。”劉俊翔說道，“特別是在幾個(gè)關(guān)鍵組件試制階段，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員每天上午計(jì)算校核、下午開展試驗(yàn)、晚上進(jìn)行分析、凌晨修改模型，周而復(fù)始。在一輪又一輪的試錯(cuò)與迭代中，我們逐步逼近目標(biāo)，最終取得了突破?！?/span>
據(jù)悉，252千伏單斷口真空環(huán)保斷路器具備“核心技術(shù)自主可控”“電壓等級高”“無溫室氣體”等突出優(yōu)點(diǎn)，在保障設(shè)備功能完全替代基礎(chǔ)上，其GWP（全球變暖潛能值）為0。單個(gè)裝置每年可減少等效二氧化碳排放量3噸（相當(dāng)于半畝林地的吸收水平）。
“項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將加快實(shí)現(xiàn)攻關(guān)成果的工程示范、商業(yè)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化，力爭2024年年中投入運(yùn)行。”廣州供電局電科院院長熊俊說，“目前，我國高壓開關(guān)行業(yè)每年的產(chǎn)值超過2000億元，研究成果的應(yīng)用推廣，對推動我國高端裝備制造產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)‘中國制造2025’具有重要意義。”
據(jù)介紹，在長年深耕的優(yōu)勢技術(shù)領(lǐng)域，南方電網(wǎng)和中電裝備平高集團(tuán)近年來結(jié)合國家發(fā)展戰(zhàn)略，系統(tǒng)布局了全電壓等級真空環(huán)保開關(guān)電器研制等多個(gè)重大攻關(guān)任務(wù)，立項(xiàng)并穩(wěn)步推進(jìn)126千伏、252千伏、550千伏真空環(huán)保電器研制等多個(gè)重大課題，力爭進(jìn)一步鞏固我國在真空環(huán)保開關(guān)領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造及核心零部件的全國產(chǎn)化。
