国际首台800千伏/80千安/8000安大容量GIS设备研制成功

2025-12-18 09:29来源:中国西电作者:

近日,中国西电所属西开电气自主研发的800千伏/80千安/8000安GIS设备在西高院顺利通过全部型式试验,标志着国际首台高参数、高可靠性、高互换性大容量800千伏GIS设备研制成功,成为保障电网安全、推动高端装备自主化的重要技术突破,为我国在大容量GIS等核心技术领域不断创新奠定了坚实基础。

随着我国电网规模的持续拓展与新能源接入比例的不断提升,电网系统对短路电流控制能力提出了更高要求,尤其是在西北清洁能源外送的关键枢纽区域。为适应未来电力输送容量与安全稳定运行水平的进一步提升,电力系统亟需性能更先进、参数更高的开关设备。为此,开展800千伏/80千安大容量GIS设备的自主研制,成为支撑电网未来发展的重要方向。

该设备研发需同步实现“高参数、高可靠、高兼容”的综合目标,在显著提升开断与通流能力的同时,必须完全兼容现有站点接口及安装条件,以支撑系统平滑升级。这带来了多重技术挑战,在高参数开断试验中,极大电流对零件耐烧蚀性与结构可靠性构成考验,若沿用传统设计思路,则与可靠性要求及改造兼容性存在根本矛盾。此外,在该领域国内外均无成熟产品可参考,研发团队需在多重约束下实现绝缘、机械、开断等关键性能的系统性跨越。

西开电气充分发挥技术优势,集中研发资源,自主研发800千伏/80千安/8000安GIS设备,为解决产品高参数、高可靠性、高互换性难题,采用新一代技术方案,通过持续优化设计与反复验证,突破关键技术瓶颈,圆满完成产品型式试验。

高参数方面

该产品800千伏/8000安的高额定技术参数,能够精准适配承载主干电网巨大传输容量需求,保障在电网极端运行条件及关键操作场景下的超高可靠性。断路器具备优异的故障切除能力,能够可靠开断高达80千安的短路电流,从容应对极端电网故障场景。隔离开关拥有国际最高的母线转换电流开合参数,可在系统不停电状态下安全完成关键倒闸操作。快速接地开关具备顶级电磁及静电感应电流开合性能,为超长距离特高压线路的检修作业筑牢最高等级的安全屏障。

高可靠性方面

该设备在电气和机械可靠性、环境适应性方面均达到行业领先水平。电气可靠性方面,产品具备3000米高海拔绝缘适配能力,断路器性能指标达到E2-C2级标准规定的最高参数,并通过优化结构和严格的工艺控制,显著提升了产品的绝缘性能。机械可靠性方面,产品机械寿命满足M2级标准要求,隔离开关、接地开关与常规63千安产品操作功相当。断路器采用新一代灭弧原理及双断口布置设计,操作功仅为常规63千安产品的60%。这一设计显著提升了设备整体机械可靠性,降低了运行中的振动与冲击影响,进而免除安装地基额外加固的工程需求。环境适应性方面,产品适用场景广泛,可耐受-40摄氏度极寒和55摄氏度极热环境,适配不同气候条件下的电网运行需求。

高互换性方面

该产品接口尺寸、基础尺寸与西开电气现有63千安产品相同,套管、接地开关、母线等核心元件尺寸与常规产品基本一致,不仅保证了现存GIS站在不动地基的前提下实现原位增容改造,同时也为后续工程扩建提供了极大的便利。

该产品的成功研制,标志着我国在大容量开关设备领域实现重大突破,全面推动该类装备的国产化进程,并在特高压、大容量开关设备领域积累了领先的技术与经验。研发过程中,项目团队创新引入可预测性仿真技术,构建“设计—仿真—优化”闭环研发体系,对设备的绝缘、机械、开断及温升等关键性能进行精准仿真与迭代优化,推动产品研发从“经验驱动”向“预测驱动”转变,大幅缩短了大容量高端开关设备的研制周期,实现“试验即成功”的目标,为我国超高压电力装备的自主创新发展积累了重要技术与经验。


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