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核电、风电及铁道电气化用高压开关需求激增

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/7/1 13:47:42   

  所属频道:  核电    关键词:  核电 高压开关

  我国大力发展核电、风电及推进铁道电气化,今后这些领域不但开关需求量大,而且对其有特殊要求。
  (1) 核电及开关设备
  我国已有6座核电站,11台核电机组建成投运。已投运核电站总装机容量为906.8万kW,但根据国家核电中长期规划,到2020年,我国将建成核电装机容量4000万kW,在建1800万kW。在未来十多年中,我国将投下至少4500亿元建设核电站。我国电源结构中,2007年核电仅占1.24%,到2020年,核电将占4%~5%。
  核电对高压开关设备要求很高,核电要求IE级开关设备,而常规开关设备达不到此要求。国内有的企业如厦门华电开关公司从2005年初起致力于研制高可靠的核电IE级开关设备产品。2006年初,IE级AMS型开关柜(内置VEP型固封式真空断路器、VEC型中压真空接触器)通过了老化试验、抗震试验等,取得了IE级产品鉴定证书,成为高可靠的核工业配套产品。2006年12月,厦门华电开关成功中标巴基斯坦恰希玛核电站项目2#机组DXJ,并于2008年11月获得秦山核电一组安全段、工作段及公用段中压开关技改项目。发展核电已作为一项国家战略提出来,需要有更多的高压开关制造企业及时调整重点产品方向,加快核电领域产品的开发。
  (2) 风电及开关设备
  我国将大力发展风电,预计到2010年,将实现装机2000万kW,到2020年将实现装机10000万kW(1亿kW)。风电总投资约9000亿元,2008~2010年风电市场规模约在550~720亿元。为了加快风电发展,我国正实施“风电三峡”雄伟计划。可以说,风电在我国一路高歌猛进。
  风电场的输变电工程不同于一般,它是将风电发电机发出的690V低压电经高压等电线路送至升压站,一般升压至10kV或35kV,通过接入系统线路与电网并联。因此风电输变电需要40.5kV箱式变电站。在40.5kV箱变中,除过35kV升压变压器外,还需要40.5kV环网柜,其内装SF6负荷开关和限流熔断器。由于风电场塔架处地方狭小,且风电场环境恶劣,一般采用体积小的SF6环网柜。如上海东大桥海上风电场选用ABB的40.5kV Ssale环网柜,一是体积小,仅为常规设备的三分之一,二是内充SF6气体,能很好地抵御外部环境污染。我国许多企业参与风电用40.5kV箱式变电站的制造。如天津三源电力设备制造公司最新设计出风电用箱变。额定电压40.5kV,变压器容量为1600kVA。在设计时,风道结构能解决变电站内大容量变压器的温升问题。同时采用玻纤水泥外壳,解决沿海一带风箱变的防腐问题。该箱变可呈目字型或品字型布置,同时国内也为风电箱变开发出风电用40.5kV限流熔断器,如西安五环特种熔断器公司开发的40.5kV全范围高压限流熔断器,额定电流63A。
随着风电的发展,需要更多的40.5kV箱式变电站,其中需要配套的高压开关为40.5kV环网柜和40.5kV限流熔断器等。
  (3) 电气化铁道与开关设备
  根据2008年调整后的中长期铁路网规划,到2020年,我国铁路营运里程将由原规划的10万km提高到12万km。总投资规模由原来的2万亿元增加到5万亿元。全国铁路电气化率提高至60%以上。这轮电气化铁路建设和改造要求国产设备的使用率和国产化率由原来的不足10%提高到70%。这必然会给国内电气设备制造企业带来大量订单和良好的发展机遇。
  电气化铁路用的开关有其特殊性,这与接触网的要求有关。电气化铁路对电压等级有特殊要求,除110kV电压外,还需要27.5kV和55kV电压等级;接触网为单相制,接触网——电机车——铁轨构成单相回路,因此需要如27.5kV开关亦为单相式;频繁操作又是电铁一大特点。电铁用高压开关开、合短路次数多。接触网年百公里短路跳闸次数达60~80次,工作电流波动大,为0~1000 A左右,高速接触网可达1500 A以上;改变运营方式也会引起正常操作频繁;安装使用环境差等。
  电铁用的高压开关有断路器、负荷开关、快速隔离开关及成套设备(如C-GIS)等。ABB、AE帕瓦等大力开发电铁用开关设备,如AE帕瓦开发出电铁专用的55kV柱上真空断路器,ABB2008年开发出电气化铁道用2×1.5-R型双极GIS开关设备。该设备用SF6气体绝缘,采用VD4X-R型真空断路器及三工位开关。母线——三工位开关——真空断路器呈下、中、上布置。其参数做到31.5kV—50Hz—2500A,31.5kA。

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