導讀:中國電力企業聯合會可靠性管理中心日前發布的斷路器可靠性分析指出,10年來,造成我國斷路器非計劃停運的主要故障部件就是操動機構,操動機構的故障占斷路器全部故障的70%左右。
斷路器作為電力系統中擔負控制和保護雙重任務的重要開關設備,其性能的優劣是決定電力系統能否安全、可靠供電的重要因素之一。而操動機構作為斷路器的重要組成部分,其可靠性和耐用性將直接影響到對斷路器工作性能與質量的評判。
中國電力企業聯合會可靠性管理中心日前發布的斷路器可靠性分析指出,10年來,造成我國斷路器非計劃停運的主要故障部件就是操動機構,操動機構的故障占斷路器全部故障的70%左右。
據了解,斷路器的操動機構最早采用的是電磁機構,而后改進為彈簧機構,目前應用在電力市場中的斷路器產品仍以彈簧機構為主。但是在最近幾年,一種采用新技術的操動機構的誕生和不斷推廣正在逐漸使斷路器的故障率降低,可靠性和耐用性大幅度提高,它就是永磁機構。
行業需求推動技術革新
傳統的彈操真空斷路器,在電力系統的多年應用中暴露出很多問題,這些問題基本上集中在:真空斷路器投切大容量電容器組時產生的操作過電壓和涌流問題;真空斷路器關合大容量空載變壓器時產生的合閘涌流問題;真空斷路器關合空載線路產生的操作過電壓問題,這些問題往往會造成不可估量的損失。因此,以發電企業為代表的電力系統單位,和鋼鐵廠等用電大戶企業,對于斷路器開關提高可靠性和耐用性的要求越來越高。經過一大批國內設備企業和科研院所十余年的共同努力,永磁真空斷路器應運而生。
永磁真空斷路器采用了一種全新的高可靠永磁操動結構。這種結構工作時只有一個主要運動部件,無需機械脫、鎖扣裝置,故障源少,可靠性較高,且使用壽命長,一般達10萬次以上,可同時控制分合閘相位,實現同步控制,從而減少過電壓和涌流對系統的沖擊,提高系統整體壽命。
實際上,與其他電力設備一樣,永磁真空斷路器最早也是從國外進入中國的。早在20世紀90年代末,配永磁機構的真空斷路器就傳入我國。國內開關行業的一些主導廠家、大專院校和科研院所也把目光投向永磁機構的研制上,如西安高壓電器研究所、沈陽工業大學、西安交通大學、清華大學、吉林永大集團股份有限公司(以下簡稱“吉林永大”)等。
在他們的努力下,我國永磁機構的生產技術日趨成熟。以從事永磁機構生產研發多年的吉林永大為例,目前他們的永磁真空斷路器產品已經應用在首鋼、寶鋼、鞍鋼、華電、國電大同煤炭集團、中石油吉化集團等各行業龍頭企業中,在實際應用中,其可靠性和耐用性都得到了一致肯定。
該集團董事長呂永祥表示,他們的永磁機構已經達到了12萬次壽命,可以做到20年完全免維護。而這樣的標準對于傳統的操動機構是不可想象的。
2006年,國家電網公司在“關于發布《國家電網公司重點應用新技術目錄》的通知”中,也明確將永磁操動機構、小型化、免維護的真空技術列為配電與用電的新技術應用方向,該產品還連續被國家電網公司列入《農網科技進步支撐框架》中。
專家認為,永磁斷路器的出現,對于整個電力系統的穩定運行具有十分重要的意義。
市場認知尚需大力推動
然而,永磁真空斷路器進入中國已經過去了10多年,生產技術已比較成熟,產品應用的實際效果也得到國家電網公司的首肯,但永磁斷路器在我國的市場表現卻遠遠沒有達到它應有的預期。由于國外品牌長期對中國高端開關市場的壟斷,國產的永磁真空斷路器雖然質量好,價格更低,在推廣時依然面臨很大難度,
“所以,國內企業只能自己做得更好,通過逐步的實踐,讓客戶來認可產品,而吉林永大也在加快技術創新,從而加速前進步伐。”呂永祥向記者說道。
在他看來,一場斷路器的革命正在醞釀中。“盡管目前永磁斷路器的市場推廣還比較緩慢,但我認為這種對傳統彈操斷路器的替代是大勢所趨。”他信心滿滿地表示。實際上,和他一樣,國內從事永磁真空斷路器生產的企業負責人們,雖然大都面臨著市場開拓的坎坷之路,但他們著眼的是這條路盡頭的金礦。
目前,中國電力企業聯合會(以下簡稱“中電聯”)、國網電科院等行業協會和科研機構也在積極推動這場革命的到來。近日,他們就在北京舉辦了“發電行業安全可靠性交流會暨永磁斷路器新技術交流會”。
中電聯原秘書長王永干在會議致辭上說:“近年來,我們的民族企業在安全可靠性設備的技術研發上走出了一條自主創新之路。2011年,我在上海電力展上見到吉林永大的永磁斷路器,就推薦到中電聯的技術中心,并愿意給他們搭建交流平臺,今天這個目標實現了。”國網電科院專家張重樂則在會上表示,永磁開關企業只要在技術創新上堅持自主研發之路,就一定會占據穩定的市場位置。
每一次技術革新,都有可能掀起一場產業革命。而在斷路器領域進行的這場革命,必將推動我國電力設備的技術創新迎來一次新的浪潮。