我國首臺百萬千瓦核電機組用190千安發(fā)電機斷路器成套裝置研制成功
來源：《中國電力報》 時間：2023-08-25 10:50
近日，中國電氣裝備所屬中國西電西開電氣成功完成190千安發(fā)電機斷路器短路開斷型式試驗，標(biāo)志著國內(nèi)首臺百萬千瓦核電機組用大容量發(fā)電機斷路器成套裝置研制成功，實現(xiàn)了能源領(lǐng)域重大裝備又一突破。產(chǎn)品的成功研制填補了國內(nèi)空白，實現(xiàn)了我國百萬千瓦級核電機組用重大裝備的國產(chǎn)化，解決了AP1000、華龍一號等大型核電站對發(fā)電機斷路器的緊迫需求，為我國大型核電站工程建設(shè)和運行服務(wù)自主可控提供安全保障。
190千安發(fā)電機斷路器成套裝置主要應(yīng)用于1000~1200兆瓦容量的大型核電機組，與170千安產(chǎn)品相比，190千安發(fā)電機斷路器成套裝置的各項參數(shù)性能均有大幅提升。高壓氣體開關(guān)設(shè)備的電弧開斷過程是一個電磁、熱流、機械相互耦合的多參數(shù)瞬態(tài)演變的復(fù)雜過程，超大短路電流的開斷過程中瞬間會產(chǎn)生數(shù)萬K高溫的電弧等離子體，斷路器開斷時需要斷口溫度數(shù)微秒內(nèi)下降到一定的溫度，難度十分巨大，同時對滅弧室電弧區(qū)域零部件抗燒蝕性能有極高的要求。
西開電氣在研制過程中堅持產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，與高校、核電用戶等單位持續(xù)開展合作，深入開展滅弧原理優(yōu)化、多物理場建模仿真與參數(shù)測量、高性能材料等基礎(chǔ)性共性技術(shù)研究，通過仿真設(shè)計與試驗迭代相結(jié)合的方式，攻克各項技術(shù)難關(guān)，取得了產(chǎn)品樣機型式試驗的成功，產(chǎn)品各項參數(shù)性能優(yōu)良，部分達到同類產(chǎn)品最高水平。主要技術(shù)特點有: 技術(shù)參數(shù)高。產(chǎn)品額定連續(xù)電流40000安，額定短路開斷電流195千安，電壽命4次，具有通流能力強、開斷電流大、可靠性高等特點。結(jié)構(gòu)布置小。產(chǎn)品采用金屬封閉結(jié)構(gòu)、臥式布置、三極置于共同底架上，可實現(xiàn)整體運輸和安裝，整體尺寸保持與170千安產(chǎn)品基本一致。技術(shù)性能優(yōu)。產(chǎn)品研制過程中在新型大容量高效自能滅弧原理及結(jié)構(gòu)、高效散熱結(jié)構(gòu)、高可靠傳動、高導(dǎo)電率的鑄鋁合金高玻璃化溫度環(huán)氧澆注材料、高耐燒蝕高結(jié)合強度銅鎢觸頭材料及工藝等方面取得了新的突破。
190千安發(fā)電機斷路器成套裝置產(chǎn)品的研制成功是，中國電氣裝備長期在發(fā)電機斷路器領(lǐng)域持續(xù)深耕、不斷實現(xiàn)技術(shù)積累的結(jié)果，為企業(yè)發(fā)電機斷路器系列化產(chǎn)品添加了“新成員”，為我國在大容量發(fā)電機斷路器等核心技術(shù)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新奠定了堅實基礎(chǔ)。
該產(chǎn)品適用于單臺發(fā)電機組容量在800~1000兆瓦的水、火、核電站，額定短路開斷電流170千安，額定峰值耐受電流600千安，額定短時耐受電流210千安（3s），在大容量開斷上取得突破進展。2022年，通過中國機械工業(yè)聯(lián)合會鑒定，填補國內(nèi)空白，已在白鶴灘電站完成首臺套應(yīng)用。
該產(chǎn)品適用于單臺發(fā)電機組容量在600~800兆瓦的水、火電及核電機組，額定短路開斷電流160千安，額定峰值耐受電流440千安，為我國自主研發(fā)的第一臺大容量發(fā)電機斷路器。2013年，通過中國機械工業(yè)聯(lián)合會鑒定，并實現(xiàn)當(dāng)年在向家壩工程中的應(yīng)用，可完全實現(xiàn)國產(chǎn)化，使我國成為國際上為數(shù)不多能夠生產(chǎn)大容量發(fā)電機斷路器的國家之一，為國內(nèi)用戶降低了工程采購成本。
該產(chǎn)品適用于單臺發(fā)電機組容量在300~400兆瓦的水、火電站，載流能力大、開斷能力強，填補了國內(nèi)空白，于2019年通過中國機械工業(yè)聯(lián)合會鑒定，綜合技術(shù)性能達到國際領(lǐng)先水平，目前已供貨多個電站。
該產(chǎn)品是大型水輪發(fā)電機組實現(xiàn)快速停機的必需開關(guān)設(shè)備，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，打破國外企業(yè)壟斷，于2019年通過國家能源局鑒定，綜合技術(shù)性能處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，目前已為烏東德和白鶴灘水電站供貨28臺產(chǎn)品。
該產(chǎn)品在160千安發(fā)電機斷路器基礎(chǔ)上，融合電流互感器、電壓互感器、避雷器等測量保護元件，并配套智能監(jiān)控元件，其關(guān)鍵技術(shù)及裝備取得了重大突破，實現(xiàn)測量、保護、智能監(jiān)控一體化功能，具有高集成性、智能化程度高等特點，填補了國內(nèi)空白，綜合技術(shù)性能處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，已在內(nèi)蒙古華夏朱家坪電廠順利投運。
該產(chǎn)品包括發(fā)電電動機出口斷路器、電氣制動開關(guān)、相序轉(zhuǎn)換開關(guān)、啟動開關(guān)、拖動開關(guān)、啟動母線分段開關(guān)和分支回路隔離開關(guān)等設(shè)備，是高集成發(fā)電機斷路器成套裝置。所有產(chǎn)品擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)空白，綜合技術(shù)性能達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，目前已在廣東梅州抽水蓄能電站實現(xiàn)首臺套應(yīng)用。
該產(chǎn)品是用在燃機電站的多功能成套設(shè)備，集測量、保護、啟動電流接入等功能于一體，填補了國內(nèi)空白，具有高集成性，可靠性高等特點，綜合技術(shù)性能達到國際先進水平，已在華能海南電廠洋浦電廠順利投運。（張青青）
責(zé)任編輯：張棟鈞
