西門子公司及其高中壓開關(guān)設(shè)備技術(shù)

摘要:西門子公司是世界上生產(chǎn)高壓開關(guān)設(shè)備主導(dǎo)企業(yè)之一，具有30多年生產(chǎn)的高壓斷路器及sf6封閉式組合電器(gis)的歷史，取得了輝煌的業(yè)績，產(chǎn)品行銷世界各地，產(chǎn)品的80%出口。 1.輝煌的業(yè)績 　　西門子公司是世界上生產(chǎn)高壓開關(guān)設(shè)備主導(dǎo)企業(yè)之一，具有30多年生產(chǎn)的高壓斷路器及sf6封閉式組合電器(gis)的歷史，取得了輝煌的業(yè)績，產(chǎn)品行銷世界各地，產(chǎn)品的80%出口。 　　1960年該公司開始作sf6技術(shù)的基礎(chǔ)研究工作，1964年提供第一批245kv sf6斷路器；1968年提供第一套6間隔145kvgis，1974年提供第一間隔245vgis，1978年提供第一間隔420/550kv gis，1984年提供550kvgis，用于嚴酷電網(wǎng)條件:額定電流8000a，額定短路開斷電流100ka，計17臺斷路器，1987～1991年開發(fā)出7.2.5～550kv第二代gis，1997年開發(fā)出智能化gis，間隔集成有控制、監(jiān)視和診斷功能。 　　西門子公司為世界上750座變電站提供了7000多間隔gis。按產(chǎn)品型號來劃分，西門子公司提供8dn8型145kvgis 4700間隔，8dn9型245kvgis 1800間隔，8dq1型550kv gis 550間隔，共計7000多間隔。其中8dn8型產(chǎn)品運行64000間隔年，8dn9型產(chǎn)品運行14000間隔年，8dq1型產(chǎn)品運行5800間隔年，共計84000間隔年。 　　在高壓斷路器方面，30年來，西門子公司共生產(chǎn)戶外sf6斷路器20000臺，生產(chǎn)gis用斷路器6000臺，共計生產(chǎn)高壓sf6斷路器26000臺。該公司生產(chǎn)sf6滅弧室計100000只，操動機構(gòu)52000臺。 　　在gis中，8dn8型為三相共筒式結(jié)構(gòu)，8dn9型和8dq1型為分相式結(jié)構(gòu)。8dn8型原做到145kv極，現(xiàn)做到245kv級。 　　西門子公司的高壓開關(guān)設(shè)備屬于西門子公司輸配電集團(power transmission and distribution,簡稱ptd)。在該集團中，生產(chǎn)gis和充氣管線的企業(yè)為柏林高壓開關(guān)廠(簡稱swh)，生產(chǎn)高壓sf6斷路器的企業(yè)有5家；柏林高壓開關(guān)廠(swh)，美國的fackson公司、巴西的sao paulo公司、中國的杭州高壓開關(guān)公司及印度的aurangabad公司。其中柏林高壓開關(guān)廠是最大的生產(chǎn)基地。 柏林高壓開關(guān)廠(berlin schaltwerk hochspannung—swh)屬于西門子公司高壓部的輸配電集團(ptd)。生產(chǎn)的產(chǎn)品包括高壓斷路器和gis(72.5kv～800kv，短路開斷電流為100ka)、高壓隔離開關(guān)、避雷器等。產(chǎn)品性能達到高可靠性、極少維修(維修間隔20年)。產(chǎn)品80%出口，交貨時間4～9月，視產(chǎn)品類型而定，年銷售額4億dm(德國馬克，1dm約合5元人民幣)。員工人數(shù)1000名，其中260名為科學(xué)家、工程師和技術(shù)人員，工人570名，其中70%為技工。擁有固定資金2.5億dm，其中1.4億dm為試驗設(shè)備。柏林高壓開關(guān)廠擁有世界上最大的私營高壓試驗設(shè)備。在投資額中，年銷售額的4%用于新添和更換設(shè)備，年銷售額的8％用于研究與開發(fā)。工廠占地面積8000平方米。 2.高壓斷路器 　　西門子公司高壓sf6斷路器經(jīng)歷了雙壓式→單壓式→熱膨脹式。雙壓式早已淘汰。單壓式sf6斷路器做到550kv100ka和800kv63ka水平。該單壓式斷路器有三個特點：1.在滅弧方式上采用定開距。定開距具有開斷電流大的優(yōu)勢；2.噴嘴和燃弧環(huán)采用石墨。石墨噴嘴即使開斷短路電流20次后，其表面亦沒有發(fā)毛，這是因為石墨直接從固態(tài)升華氣化；3.開斷時雙向運動，開斷時間短，可達到60hz時二周波。 　　作為sf6斷路器的發(fā)展，西門子公司開發(fā)出熱膨脹式sf6斷路器。1996年在漢諾威博覽會上首次展出熱膨脹式斷路產(chǎn)品。接著對熱膨脹滅弧室優(yōu)化，開發(fā)出第二代被稱為新型動態(tài)自壓縮式滅弧室，因此滅弧室，開發(fā)出第二代熱膨脹式sf6斷路器。在2000年國際大電網(wǎng)會議上，西門子公司以b－106號報告，介紹了該公司研制的第二代智能滅弧室。將第二代滅弧室配在新開發(fā)的245kv/50kasf6斷路器上，每項操作功僅為0.7kws。該公司還開發(fā)一種雙向運動觸頭系統(tǒng)，使之170/40kasf6斷路器的每項操作功僅為250s。西門子公司還利用新型動態(tài)自壓縮滅弧室研制300kv和420kvsf6斷路器。 　　從壓氣式到熱膨脹式，西門子公司的高壓斷路器從定開距離為變開距，從液壓操動機構(gòu)變?yōu)閺椈刹賱訖C構(gòu)。而且熱膨脹式斷路器已研制出第二代產(chǎn)品。西門子公司將第二代滅弧室用于支柱式和罐式斷路器、gis及his緊湊型開關(guān)設(shè)備。西門子公司支柱式斷路器為3ap1型，美國jacksan公司的罐式斷路器為sps2型，現(xiàn)采用第二代滅弧室又開發(fā)出3ap1 dt型72.5～245kv罐式斷路器。其中短路開斷電流達到245kv－1.63ka。 3.gis及緊湊型高壓開關(guān)設(shè)備 　　西門子公司gis做到550kv級(8dq1)型。 　　gis的發(fā)展主要表現(xiàn)在145kvgis上，80年代初開