(4-2)高压开关设备行业概况及技术发展趋势-徐国政.pptVIP

高压开关设备行业概况及技术发展趋势 （2） 徐国政 基本组成 环网开关柜外形图 中压开关柜结构特点 SF6中压柜的不同组合 三工位负荷开关主体剖析图 充气柜外形图 充气柜主体剖析图 欧式箱变 美式箱变外形 美式箱变 重合器、分段器 重合器、分段器 谢谢大家！ 高压开关电器的发展趋势 3、大容量的配电断路器： 当前电力系统缺少开断100 kA的中压配电断路器，电网中只能使用高阻抗变压器和电抗器（还要装设电容器及其附属设备），经济上、运行上均很不合理。 4、高开断电流的 SF6自能式断路器，可以相当地減小对操动机构的要求，采用经济合理的操动机构。 5、高电压、大容量真空断路器，真空断路器结构简单，不像 SF6 那样有一定温室效应。 但主要由于真空绝缘上的困难，相应参数的产品还未开发出来，价格也无优势可言。 高压开关电器的发展趋势 6、小尺寸、高可靠性的高压开关柜及环网柜，特别适用于对供电可靠性及占地面积要求极高的场合。近年来国外推出不少新结构，包括充气（SF6）柜及固体绝缘柜等。这也是当前发展的一个热门。 7、小尺寸的、价廉的高压组合电器，近年来国外推出不少新结构，受到一些用户欢迎。 8、新型操动机构，目前国外推出不少新型操动机构，如弹簧液压式、各种永磁式、电动机式、动作极快的电磁推力式等。 近年来应用电力电子元件组成的高压断路器控制装置，动作速度快，功能多，无机械式开关可靠性高，也受到重视。 高压开关电器的发展趋势 9、高压断路器的在线监测和故障诊断技术， 采用多种高新技术，包括传感、光电、微电子、计算机、信号处理和通信技术用以提高运行可靠性，合理延长工作寿命以及促进状态维修技术等，现国内、外正处于发展阶段，预期有重要经济前景。 其具体作法是在运行的高压开关设备上安装多种传感器，包括电压、电流、温度、气体密度、压力、行程、机械振动、电磁波等传感器。 通过传感器发出的信号，经过分析、信号处理，得出各种特征值，与判据或历史数据进行对比，藉以判断高压开关的各部份的状态，这样就可以侦知设备的预伏故障从而降低事故率，并可藉以实行状态维修。上述各项均可获得相当效益。 高压开关电器的发展趋势 考虑到电力的可靠供给对国计民生起着越来越重要的作用，此项技术应有更予期的市场。 如巴西对供电部门提出， 计划停电1小时，罚电费10倍；非计划停电的前5小时，每停电1小时，罚电费150倍。 这样，非计划停电５小时，则免交电费达1个月之多。 这就提高了各种电力设备的在线监测和故障诊断技术的实际意义。 高压开关电器的发展趋势 10、相控高压断路器，采用自动控制技术，使高压断路器根据不同负荷种类，在电压或电流的合适相位分闸或合闸，以减小涌流或过电压，藉以降低对绝缘的要求和增加设备工作寿命，因而具有重要的经济意义。 近年来，国内、外的该项技术已有若干发展，主要用于超高电压开关设备。并已投入应用相当一段时期。 国内则开发了一些相控中压开关设备，主要用于并连电容器投切等。这项技术的关键在于高压开关动作时间的稳定性，包括对周围温度，控制电源电压及开关已操作次数，或相应的对策、算法等。 高压开关电器的发展趋势 11、智能化电器，将若干高新技术与传统技术相结合，即将数字化的量计、控制、继电保护、事故处理，在线监测和故障诊断及通信等多种功能植入高压开关中，可以大大增加传统设备的功能，满足当前正在推广的电网自动化及变电站无人化的要求。 12、固态断路器（Solid state circuit breaker），采用晶闸管、等电力电子器件组成的新型断路器没有容易磨损的触头，没有动作迟缓的各种部件，动作速度以微秒计，因而具有明显的优势。现在，该项技术总的说来正处于研发阶段。 高压开关电器的发展趋势 其主要困难是： （1）电网是高电压及强电流领域。电力电子器件的参数近年虽不断发展，但现有电力电子器件的参数仍偏低，必需串并联使用；（2）电力电子器件及其配件包括吸能装置、控制装置和散热装置等价格昂贵；（3）长期的损耗及散热问题，使得装置庞大，运行费用过高。如一个可控电力电子器件如GTO等的导通电压降可达2V, 10 kV开关每相需5个元件串联，如通过电流1，000 A, 则损耗达10 kW, 三相则高达30 kW之