《電力系統(tǒng)繼電保護》課程案例-開關(guān)設(shè)備的現(xiàn)狀及應(yīng)用

《電力系統(tǒng)繼電保護》課程案例

開關(guān)設(shè)備的現(xiàn)狀及應(yīng)用

1.課程案例基本信息

課程案例名稱開關(guān)設(shè)備的現(xiàn)狀及應(yīng)用

課程案例編號

關(guān)鍵詞開關(guān)設(shè)備現(xiàn)狀

對應(yīng)知識點高壓開關(guān)設(shè)備的認(rèn)知

中國高壓開關(guān)設(shè)備發(fā)展的歷程'

國內(nèi)高壓電器開關(guān)設(shè)備發(fā)展總的來說經(jīng)歷了三個階段:

a.起步、學(xué)習(xí)；

中國的高壓電器開關(guān)設(shè)備的設(shè)計制造基本是從零開始的，因為沒有技術(shù)、

設(shè)備，更沒有經(jīng)驗。上世紀(jì)50年代初，是依靠當(dāng)時蘇聯(lián)提供的技術(shù)資料以及

設(shè)備，并在他們技術(shù)人員的幫助下開始了高壓電器開關(guān)設(shè)備圖紙、資料學(xué)習(xí)

消化以及制造。高壓斷路器設(shè)備是以少油斷路器（SN1-10）、多油（DW1-35）

及壓縮空氣斷路器（KW1-U0）為主，同時在西安開始建立高壓電器試驗基

地，并且整機進口斷路器及有關(guān)設(shè)備，開始了中國的高壓電器開關(guān)制造、試

驗以及運行的初始階段。

b.發(fā)展、自行設(shè)計、制造

6（）年代蘇聯(lián)技術(shù)人員撤離，我們?nèi)骈_始了自行設(shè)計、研制及制造自己

的高壓電器開關(guān)設(shè)備。在這期間首先研制出雙斷口UOkV少油斷路器（SW-

系列）及空氣斷路器（KW-系列），而且容量及開斷能力較蘇聯(lián)產(chǎn)品有了很大

提高，完全滿足了國內(nèi)電力系統(tǒng)的發(fā)展和需要。

70年代為了適應(yīng)國內(nèi)經(jīng)濟形勢的發(fā)展，充分利用黃河上游的水利資源西

職業(yè)教育電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫

電東送，在甘肅劉家峽修建了國內(nèi)最大的百萬千瓦機組的水力發(fā)電廠，并以

363kV電壓等級向陜西、關(guān)中輸送電力。這就是在國內(nèi)乃之世界上最具影響

力的中國第一條363kV《劉家峽一天水一關(guān)中》輸變電線路。使用的開關(guān)設(shè)

備全是國內(nèi)制造，斷路器選用的是KW4-363（西開）及KW5-363（沈開）型

高壓空氣斷路器，中國高壓電器開關(guān)設(shè)備有了很大的發(fā)展。同時少油斷路器

（SW6-系列）配用液壓機構(gòu)也從126kV發(fā)展到363kV,成為國內(nèi)最具影響

力的開關(guān)設(shè)備，兒乎占領(lǐng)了整個國內(nèi)開關(guān)設(shè)備市場，同時斷路器出口到越南、

巴基斯坦、阿爾巴尼亞等國家，成為國內(nèi)最早出口開關(guān)設(shè)備的產(chǎn)品。

在這期間高壓SF6斷路器也在緊張的研制、發(fā)展，單斷口126kV及雙斷

口252kV/40kA高壓SF6斷路器的研制、投運成功，標(biāo)志著中國已進入高壓

SF6斷路器的先進行列。

C成熟，引進技術(shù)、開關(guān)設(shè)備快速發(fā)展

80年代更是輸變電設(shè)備快速發(fā)展時期，80年代初國內(nèi)自行設(shè)計、研制的

開關(guān)設(shè)備KW4-550（西開）及KW5-550（沈開）型高壓空氣斷路器，用于第

一條550kV《元寶山?錦州—遼陽一海城》輸變電線路并投運成功。為我國

開關(guān)設(shè)備從超高壓向特高壓發(fā)展以及電網(wǎng)運行積累了經(jīng)驗、奠定了基礎(chǔ)。

改革開放年代又給中國輸變電設(shè)備的發(fā)展增加了新的活力，引進、吸收、

學(xué)習(xí)國外先進開關(guān)設(shè)備技術(shù)、加工設(shè)備以及先進的管理模式，已成為國內(nèi)高

壓電器行業(yè)最急迫、自覺的舉措和行動，必然帶來了中國高壓電器行業(yè)的繁

榮與穩(wěn)步發(fā)展。

?2005年我國第一條800kV《關(guān)亭（西寧）一蘭州東》特高壓

輸變電線路投運成功，以及2008年我國第一條1100kV《元寶山一南陽一荊

門》特高壓輸變電線路投運成功。使得中國成為世界上為數(shù)不多的1100kV

特高壓輸變電線路的國家（美國、俄羅斯（已停運）、日本等），感到欣喜的

是這些特高壓輸變電線路運行的設(shè)備有一部分是國產(chǎn)設(shè)備，其參數(shù)及性能已

是世界先進水平。現(xiàn)在第二條1100kV《淮南一上?！诽馗邏狠斪冸娋€路在

投建中，有一部分開設(shè)備已運到安裝現(xiàn)場。

?斷路器滅弧室的結(jié)構(gòu)也從雙壓式一單壓式一自能式，現(xiàn)在世界上最先進

的550kV單斷口、雙動自能式滅弧室結(jié)構(gòu)正在研制中。另外國內(nèi)首創(chuàng)、智能

化水平最高的敞開式GIS、復(fù)合式組合電器（即PASS）和252kV三相機械聯(lián)動

的斷路器批量投產(chǎn)，這些標(biāo)志著中國開關(guān)電器的研制、生產(chǎn)已進入世界大國

的先進行列。

d.真空斷路器的發(fā)展情況：

我國真空斷路器的研制是從70年初開始的，那時在西安高壓電器研究

所成立了真空斷路器研制小組，也就是后來的八室。在此之前10kV使用的

開關(guān)柜型號是GG1-A（蘇聯(lián)型號）為固定柜，配用的是少油斷路器是SN1-10,

這種斷路器切合正常負(fù)荷電流還可以，但是要切合短路電流，特別是切合容

性或感性小電流經(jīng)常出現(xiàn)問題，甚至爆炸事故。

80年代初由于大功率晶體管的問世，逐漸代替了電子管，幾個做電子管

的大型企業(yè)逐漸轉(zhuǎn)型，在八室的基礎(chǔ)上開始了真空滅弧室的研制和生產(chǎn)，開

始了國內(nèi)真空斷路器的生產(chǎn)。但由于真空滅弧室的真空度、觸頭材質(zhì)及形狀

等原因，質(zhì)量較差，甚至出現(xiàn)切合容性或感性小電流截流過電壓問題，引起

爆炸事故，影響了真空斷路器的發(fā)展速度。

90年代初制造廠更換制造設(shè)備、并且在觸頭材質(zhì)及形狀做了重大改進后

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真空滅弧室的質(zhì)量有了很大提高，真空斷路器才有了很大發(fā)展，并且對原有

的少油斷路器進行更新。尤其是手車柜在國內(nèi)投入使用，使得真空斷路器有

了飛躍式發(fā)展，而且現(xiàn)在35kV真空斷路器也在普遍采用。

特別值得指出的是llOkV的單斷口真空斷路器（額定電流2000A額定短

路開斷40kA）2012年已投入試運行，額定電流2500A的單斷口真空斷路器

型式試驗也快要完成。

我國真空斷路器的水平已進入世界先進行列。

2.我國輸變電線路運行電壓概況

高壓輸變電線路運行電壓分類，一般定義126kV及以下為高電壓系統(tǒng)、

252kV?550kV為超高電壓系統(tǒng)、800kV以上為特高電壓系統(tǒng)。

現(xiàn)將國內(nèi)輸變電線路運行電壓介紹如下：

西北地區(qū)：800kV-363kV-126kV-40.5kV-12kV

（注：近期新疆、寧夏也已上550kV及252kV電壓等級）

東北地區(qū)：1100kV->550kVf252kV-72.