大国重器,护航电能。

党的二十届三中全会强调,要“推动技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级”。持续推进产业转型升级、能源结构调整,着力构建清洁安全高效能源体系进程中,技术创新和装备升级是关键环节。为深入贯彻落实习近平总书记关于构建新型电力系统的重要指示精神,由中国机械工业联合会组织,中国电气装备所属中国西电的核心子企业西安西电开关电气有限公司(以下简称西开电气)承办的“国产大容量发电机断路器、刚性气体绝缘输电线路应用成果研讨会”,于10月18日在北京成功举办。

本次大会聚焦“双碳”背景下新型电力系统,以绿色低碳科技创新为驱动,进一步增进行业对国产设备新技术及应用情况的了解。会议邀请了来自全国电力行业的近百位行业专家学者、企业代表、新闻媒体与会交流,中国机械工业联合会科技工作部陈奎处长、中国西电党委副书记孙鹏,中国西电党委常委、副总经理谢庆峰先生出席大会并致辞。

中国机械工业联合会陈奎处长代表主办单位为大会致辞,他表示西开电气立足能源央企职责使命,坚持以“四个革命、一个合作”能源安全新战略为引领,在“双碳”的背景下,深入推进电力装备向高端化、智能化、绿色化、集成化解决方案的加速发展,所研发的国产大容量发电机断路器、抽水蓄能机组成套开关设备、刚性气体绝缘输电线路(管道母线)等多项新产品已通过中国机械工业联合会组织的新产品技术鉴定,已在近百项工程中实现重大设备国产化应用,产品运行安全可靠稳定,为保障国家能源安全、推进经济社会绿色低碳转型提供西开电气智慧。

谢庆峰代表承办单位对到场来宾表示衷心的感谢,并在致辞中说道,西开电气是随共和国成长的红色企业,近七十年的建设与发展历程中,始终践行“国之大者”,秉承“以客户为先”的价值理念,坚守“智造精品、创新服务、成就客户”的企业使命。新时代、新征程,机遇与挑战并存,西开电气硬核科技创新不止,聚焦前沿技术,加速成果转化攻破“卡脖子”技术难题,研发出了一系列达到国际顶尖水平的创新产品和技术,填补了多项国内外技术空白,夯实了电气装备“国家队”的基石。

全球能源互联网发展合作组织副主席、行业专家刘泽洪先生作为特邀嘉宾对新型电力系统发展背景下的电力装备成果应用发表主题演讲。刘泽洪回顾了新型电力系统的发展过程中电力装备的研制与应用历程,并以大容量发电机断路器为例,肯定了西开电气作为输变电装备制造的“国家队”“主力军”,自2008年启动发电机断路器研发项目以来,着力解决制约行业发展的“卡脖子”难题,填补了多项重大电力装备国内空白,形成了具有自主知识产权的系列发电机断路器产品,打破了国外企业长期的垄断,有力支撑了我国水电、核电、火电、燃机及抽水蓄能发展。此外,在全球化的背景下,我国电力装备行业面临着激烈的市场竞争,未来应依托工程建设,加强交流合作,带动国内骨干制造厂硬件条件和软实力的大幅提升,形成我国高端电力设备的自主研发和生产能力。只有在电力建设中更多、更广泛地使用国产先进设备,才能推进电力装备领域高端核心技术和装备的自主可控,出现更多类似“大容量发电机断路器”这样技术先进、填补国内空白的产品,实现我国电力设备整体技术水平的突破和超越。

会上,西开电气聚焦国产大容量发电机断路器、管道母线的技术成果向业界推介了200-1400兆瓦发电机组用大容量发电机断路器成套装置、电气制动开关成套装置、抽水蓄能机组成套开关设备、燃气机组用发电机断路器成套装置以及252-1100千伏系列刚性气体绝缘输电线路(GIL)解决方案。

16年的研发、优化、攻关,西开电气自主研发制造的大容量发电机断路器系列产品通过国家级产品鉴定,取得自主知识产权,广泛应用于水电、火电、核电、燃机和抽水蓄能电站,在此基础上,西开电气在该领域持续深耕、不断实现技术突破。在此次研讨会上重点发布了可应用于百万千瓦机组190千安发电机出口断路器成套装置,由全球能源互联网发展合作组织副主席刘泽洪、中国西电集团有限公司党委副书记孙鹏、中国电力科学研究院有限公司总经理高克利、南方电网储能股份有限公司副总经理卢文生、华能集团工程技经中心副主任陈丰、中国核电工程有限公司设备成套中心副总经理张成共同为新品揭幕。西开电气自主研发的190千安发电机断路器成套装置为国内首台百万千瓦核电机组用大容量发电机断路器,主要应用于1000一1400兆瓦容量的大型核电机组,实现了大容量核电机组用重大装备的国产化,解决了AP1000、华龙一号等大型核电站对发电机断路器的紧迫需求,为我国大型核电站工程建设和运行服务自主可控的安全保障,实现了“关键核心技术牢牢掌握在自己手中”。

研讨会上还邀请了行业专家对国产化设备在国家重点工程建设项目中的应用及技术参数优势做了专题报告。西安交通大学电气学院副院长杨飞教授对校企联合研制的210千安环保型发电机快速断路器做新技术分享。

本次研讨会旨在助力发展电力行业新质生产力,增进电力行业对国产设备新技术及应用情况的了解,为终端用户、设计院和专家搭建面对面技术交流研讨的平台。西开电气作为主导我国开关行业发展的领军企业,面向未来,将持续强化企业技术实力,履行央企责任,加快推动研发体系、制造体系、管理体系升级,着力培育新质生产力,为更好支撑中国电力装备发展贡献力量。

图1  ZHN10-27 190kA发电机断路器成套装置

长期通流能力强:高效散热结构及高导电率材料的应用,额定通流能力达到40000A

开断性能优越:额定短路开断电流交流分量有效值195kA,电寿命4次

动热稳定性能强:额定短时耐受电流210kA/3s,额定峰值耐受电流600kA

结构布置小:单极采用金属封闭结构,可实现整体运输和安装

断路器相间距2000mm,首台套190kA GCB已成功应用到巴基斯坦K2/K3 核电站及宁德核电5、6号机组。

该产品的成功研制填补了国内空白,实现了我国百万千瓦级核电机组用重大装备的国产化,解决了AP1000、华龙一号等大型核电站对发电机断路器的紧迫需求,为我国大型核电站工程建设和运行服务自主可控提供安全保障。

图2  抽蓄机组用大容量发电机断路器成套装置(100kA)

长期通流能力强:独立发断额定通流能力达到16500A;集成发断额定通流能力达到15000A

开断性能优越:交流分量有效值100kA,直流分量高达82%

电寿命次数多:8次,标准为4次

机械寿命长:20000次

绝缘水平高:满足海拔4000米

该产品在国内首次在20Hz低频工况下进行了55kA短路电流开断;产品相间距可选择1300mm～1700mm,2022年首台套已成功应用于梅州抽水蓄能电站

该产品具有结构紧凑、布置灵活、占地面积小、绝缘性能要求和可靠性高、便于调试和维护等特点,可有力提升抽蓄电站全景运维能力和效率,为抽蓄系统平稳运行提供可靠的技术保障。该产品填补了国内空白,可广泛应用于抽水蓄能电站等新建电站及电厂技术改造项目,市场前景广阔。

图3  燃机机组用大容量发电机断路器成套装置(100kA)

长期通流能力强:额定通流能力达到18000A

开断性能优越:交流分量有效值100kA直流分量高达82%

电寿命次数多:8次,标准为4次

产品相间距1500mm～1700mm;已为洋浦、南山等电厂提供设备

图4  550kV 刚性气体绝缘输电线路

外壳防护等级 IP68,水下 300mm 处,浸水时长 72 小时,全场景应用,架空、隧道、竖井、斜坡、地下管廊等,拥有丰富的工程经验及运行业绩:

GIL触头高耐磨性,完成15000次滑动触头机械磨合试验并出具报告;

掌握GIL核心零部件三支柱绝缘子设计、制造关键技术;

根据设备安装环境(大气腐蚀程度),可选用C5-M级防腐技术,满足高盐雾、高湿热环境要求;

满足AG5级(9级)地震烈度要求,耐震能力强。

刚性气体绝缘输电线路(俗称管道母线或GIL)是适用于大型水电、核电、直流换流站、抽水蓄能电站、跨江河隧道、城市管廊等安全、环境、电磁干扰要求高、空间受限等条件下的电能输送装备,具有输送容量大,损耗小、使用寿命长等优点。