新东北电气(沈阳)高压开关有限公司高压隔离开关技术发展与结构演变新东北电气(沈阳)高压开关有限公司检修母线和断路器长期通过额定电流开合母线转换电流开合电容电感电流隔离开关的基本功能新东北电气(沈阳)高压开关有限公司隔离开关在电网中主要起安全隔离作用。它的任务是在无负荷下分、合电路,以达到停电检修和转换电路的目的。隔离开关在合闸状态能可靠地通过额定电流,并能承载短路电流;在分闸状态,形成明显可见的具有可靠绝缘的隔离断口,使需要检修或分段的线路与带电线路相互隔离,以保证检修人员及线路设备的安全。为了确保安全,不少隔离开关还附装有接地开关,也有的接地开关是独立的。接地开关的作用是在需要的时候,人为的将线路与地相连。同时能承受与隔离开关相同的短路电流,如短时耐受电流和峰值耐受电流。1.基本功能与用途新东北电气(沈阳)高压开关有限公司新东北电气(沈阳)高压开关有限公司高压隔离开关由于没有专门的灭弧装置,通常只在无负载的情况下分、合线路。但是在一些特殊使用情况下,如倒换母线、开断空载变压器和空载母线等场合,也应能分、合母线转换电流(环流)及空载变压器的励磁电流、空载母线的电容电流等。户外接地开关大部分为手动操作,其分闸的速度比较慢,一般不具有关合短路电流的能力,但在合闸状态能够承受与隔离开关相同的短路电流,如短时耐受电流和峰值耐受电流。在平行回路中出口处的接地开关,有时还要求开合由相邻带电运行线路所引起的静电感应电流和电磁感应电流。新东北电气(沈阳)高压开关有限公司新东北电气(沈阳)高压开关有限公司在电力系统的输变电设备中,隔离开关是需用量最多的一种,通常是高压断路器的2-3倍,所以在电力系统中占有很重要的地位。变电站设备的布置、接线方式、占地面积和基建投资等,在很大程度上决定于隔离开关的尺寸及结构形式。因此国内外生产厂家都在致力发展适合电站结线的多种多样的结构形式,以适应用户的不同要求。隔离开关的结构虽然比断路器简单,但它的运行情况,对电网的安全性有着重要的影响。虽然随着全封闭组合电器(GIS)的应用,将会取代一部分敞开式隔离开关,但是我国幅员辽阔,各地经济发展不平衡,不可能采用GIS,东南亚国家的市场仍很广阔,所以户外隔离开关的生命力不会是很短的,仍然是应当发展的一种输变电设备。2.在电力系统中的地位新东北电气(沈阳)高压开关有限公司户外隔离开关的运行条件比较恶劣,它毫无披挂地敞露在电站之中,风吹、雨淋、雪盖、日晒,以及在电场的作用下所产生的臭氧,形成的强氧化剂,对隔离开关的金属表面形成的氧化腐蚀,常年累月承受着各种气候条件的影响,容易产生机械或电气方面的故障,而电站的检修维护工作,往往侧重断路器等关键设备上,特别是单母线系统或母线侧使用的隔离开关如分段间隔、母联间隔、线路出线隔离开关等,一经投运就很难停运下来,甚至是“终身服役”。随着设备老化和用电负荷的增加,由于隔离开关年久失修和某些缺陷而引起的停电故障不断发生,而且呈上升趋势。户外隔离开关的运行可靠性问题,越来越引起电力运行部门的关注,订货时对隔离开关的技术要求和质量指标越来越高。制造、建设和运行部门已达成共识,对户外高压隔离开关已经引起了足够的重视。新东北电气(沈阳)高压开关有限公司新东北电气(沈阳)高压开关有限公司户外隔离开关的结构形式主要取决于断口形式和绝缘支柱数量。按断口形式分为垂直断口和水平断口两类;一般情况下,垂直断口的还叫做母线隔离开关;水平断口叫做线路隔离开关,按绝缘支柱数量,可分为单柱式、双柱式和三柱式。每种结构中按导电闸刀的动作方式,又可细分为平开式、立开式、直臂式、偏折式、对折式等若干种。3结构形式新东北电气(沈阳)高压开关有限公司双柱平开式三柱平开式双柱立开直臂式单柱对称折叠式单柱折臂式双柱折叠立开式接地开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW20-252D(W)型隔离开关(单柱式)SSP型隔离开关(单柱式)法国EGIC公司新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW4-40.5D(W)型隔离开关(双柱式)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW4-72.5D(W)型隔离开关(双柱式)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司双柱平开式隔离开关双柱立开直臂式隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司双柱立开直臂式800KV隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW12A-252D(W)型隔离开关(双柱式)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW12A-550D(W)型隔离开关(双柱式)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW21-252D(W)型隔离开关(双柱式)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司OH型隔离开关(双柱式)(法国EGIC)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW21-550D(W)型隔离开关(双柱式)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW5-126D(W)型隔离开关(双柱式)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW7A-252D(W)型隔离开关(三柱式水平断口)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司GW34-252252kV三柱式隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司252、550kV三柱式隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司800kV三柱式隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司早在20世纪50-60年代,国外有许多工厂生产隔离开关产品,在70-80年代的鼎盛时期,有名的生产厂家就有30多家,从九十年代开始由于国外电力事业发展速度减慢,世界市场缩小,造成高压开关制造业不景气,竞争更加激烈,有的制造公司已退出此行业,有的跨国合并,形成高度垄断。世界上高压开关制造厂原有30多家,现在不到10家。瑞士BBC公司与瑞典ASEA公司联合成立ABB集团公司,而后又将隔离开关制造转到波兰一家公司,法国Delle公司与Alsthom公司合并,英国GEC公司又与法国Alsthom公司组成GEC-Alsthom公司,近来Alsthom公司又收购了德国AEG公司的输配电部分,定名ALSTOM公司。法国MG公司也加入了法国最大的维奥施耐德集团公司,高电压等级的隔离开关在法国的里昂生产,低电压隔离开关在意大利生产。近几年,国外比较著名的生产高压隔离开关的厂家是:美国的南州电力、ABB、ALSTOM、西门子、施耐德以及德国的Ruhrtal公司、日本高岳等。新东北电气(沈阳)高压开关有限公司1.国外隔离开关发展概况新东北电气(沈阳)高压开关有限公司目前,国际上所见到的隔离开关结构形式,一般在30多年前就已形成,至今在外形及总体结构上基本没有大的变化,但对各部分的具体结构都不同程度地做了改进,例如法国施耐德公司生产的OH及SSP两种类型的隔离开关,从四十年代起至今一直在生产,外形及结构没有变化,但近几年来结合采用一些新材料、新技术、新工艺,以及电力部门用户提出的改进意见,从而使产品的技术参数不断提高,性能不断完善,产品在金属的表面处理、绝缘结构、通流能力和机械传动等方面做的更加可靠和耐久。单柱式隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司在1945年德国AEG公司就已研制成功了单柱对折式隔离开关,但由于在恶劣气候条件下母线联结稳定性差,因而迟迟未发展。六十年代以来,由于电力系统迅速向超高压发展,单柱隔离开关节省占地面积的优点就显的更加突出。单柱式隔离开关(垂直断口)新东北电气(沈阳)高压开关有限公司一些制造厂改进了单柱隔离开关的结构,解决了隔离开关与软母线联结的问题,其中245-550kV级产品产品安装在美国、加拿大、挪威,在严酷的气候条件下,运行10多年,取得成熟的运行经验,证明这种折叠形式隔离开关是可靠的。所以近20多年来,国外主要制造厂都在生产和发展单柱式隔离开关。如德国AEG、西门子、瑞士ABB、S&S,英国BPE及日本高岳等己形成72.5-765kV系列,额定电流最高达4000-5000A,峰值耐受电流达160-200kA,短时耐受电流达3s/63kA及1s/80kA。ABB公司在静触头上做出新颖设计,静触头两端各有一个灭弧室,隔离开关分开时形成一个串联端口,电弧在静触头内熄灭,从而达到隔离开关动、静头分离时不再有电弧出现。新东北电气(沈阳)高压开关有限公司新东北电气(沈阳)高压开关有限公司此外,法国、意大利生产和发展单柱偏折式隔离开关,应用也比较广泛。而且利用相同的导电闸刀结构发展成水平断口双柱立开式隔离开关。目前己形成145-800kV系列,额定电流最高达3150-5000A,峰值耐受电流达125-160kA,短时耐受电流达50-63kA。法国MG公司的SSP、OH型,在导电关节上,用多触指滚轮触头代替导电带;在主触头上增加消弧杆,用以在开合小电流和母线转换电流时避免烧伤主触头的接触面。意大利公司生产的SGZ、MSM型及GEC-Alsthom的SPVL、SPOL型,将动、静触头设计成兼具能够开断电感和电容电流的圆柱形插入式结构。这些都各具特色。单柱式隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司双柱平开式和三柱平开式隔离开关,在欧洲一些国家及日本生产较多。己形成36-800kV系列,额定电流最高达4000-5000A,峰值耐受电流达160-200kA,短时耐受电流达3s/63kA及1s/80kA。三柱平开式式隔离开关双柱立开式式隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司2.我国隔离开关的发展建国初期,我国户外隔离开关是从仿制苏联产品起步。从1953年起,提供国内电力系统的产品是GW2型(仿苏PHJT3,35-220kV,600A、1000A)。及GW3型(仿苏PJIHO、110kV,600A、1000A)。生产厂家只有沈高、西开两家。从50年代中期开始自行设计。西开以开发GW4型为主,新沈高以开发GW5型为主,很快替代了仿苏产品。目前,GW4、GW5己成为国内产量最大的两种隔离开关品种,而且生产厂家达百余家之多,GW4型己形成40.5-252kV系列,额定电流最高达3150A,短时耐受电流达3s/50kA;GW5型己形成40.5-126kV系列,额定电流最高达2000A,短时耐受电流达4s40kA。GW5型其整体呈V形,具有底座小巧、安装灵活多样的优点,因而产量很大,但由于其结构特点的限制,额定电压不适于太高,所以目前最高电压只达到了126kV。新东北电气(沈阳)高压开关有限公司我国在50年代末开始研制单柱隔离开关。60年代末,沈高厂首家推出自行设计的GW6-220G型偏折式单柱隔离开关,额定电压252kV,额定电流1000A,峰值耐受电流为80kA。以后在大量生产中将额定电流提高到2000A,峰值耐受电流100kA,短时耐受电流3s/40kA,并且扩展到126kV级。对称折迭式GW6-220型,沈高从1980年开始独家生产,最先提供葛洲坝二江电厂等用户,已有4000多组产品在运行,额定电流最高达3150A,短时耐受电流达3s/50kA。GW6A-252隔离开关GW6–252G隔离开关新东北电气(沈阳)高压开关有限公司我国七十年代开始生产三柱式GW7型,主要是252、363kV级,由西开和沈高生产。为了满足刘家峡水电站利用导流洞建设开关站的特殊需要,西开与沈高共同研制开发了以GW7与电流互感器、电压互感器、电缆终端组合成的ZH1型敞开式组合电器。这种结构形式因其节省占地面积,已成为我国独有的一种产品,一部分常规的变电站也在采用。到了80年代,开始生产550kV三柱式隔离开关,目前随着我国800kV输变线路的建立,GW7型形成126-1100kV系列,额定电流最高达5000A,短时耐受电流达3s/63kA。新东北电气(沈阳)高压开关有限公司1980年,当我国兴建第一条国产设备装备的550kV输电线路-锦辽试验线段时,沈高和西开为这条线路提供了第一批550kV的隔离开关。沈高为GW6-550D/2500-40型单柱对折式,西开为GW7-550D(W)/2500-50型三柱式。1984年,当我国兴建元锦辽海工程和京晋线时,沈高推出了GW6-550D(W)/3150-50型单柱对折式、GW12-550D(W)/3150型双柱立开式隔离开关以及JW4-550型折迭式