我国首台百万千瓦核电机组用190千安发电机断路器成套装置研制成功

2023-08-26 02:47:01 来源：《中国电力报》小 中

近日，中国电气装备所属中国西电西开电气成功完成190千安发电机断路器短路开断型式试验，标志着国内首台百万千瓦核电机组用大容量发电机断路器成套装置研制成功，实现了能源领域重大装备又一突破。产品的成功研制填补了国内空白，实现了我国百万千瓦级核电机组用重大装备的国产化，解决了AP1000、华龙一号等大型核电站对发电机断路器的紧迫需求，为我国大型核电站工程建设和运行服务自主可控提供安全保障。

190千安发电机断路器成套装置主要应用于1000~1200兆瓦容量的大型核电机组，与170千安产品相比，190千安发电机断路器成套装置的各项参数性能均有大幅提升。高压气体开关设备的电弧开断过程是一个电磁、热流、机械相互耦合的多参数瞬态演变的复杂过程，超大短路电流的开断过程中瞬间会产生数万K高温的电弧等离子体，断路器开断时需要断口温度数微秒内下降到一定的温度，难度十分巨大，同时对灭弧室电弧区域零部件抗烧蚀性能有极高的要求。

(相关资料图)

西开电气在研制过程中坚持产学研用结合，与高校、核电用户等单位持续开展合作，深入开展灭弧原理优化、多物理场建模仿真与参数测量、高性能材料等基础性共性技术研究，通过仿真设计与试验迭代相结合的方式，攻克各项技术难关，取得了产品样机型式试验的成功，产品各项参数性能优良，部分达到同类产品最高水平。主要技术特点有: 技术参数高。产品额定连续电流40000安，额定短路开断电流195千安，电寿命4次，具有通流能力强、开断电流大、可靠性高等特点。结构布置小。产品采用金属封闭结构、卧式布置、三极置于共同底架上，可实现整体运输和安装，整体尺寸保持与170千安产品基本一致。技术性能优。产品研制过程中在新型大容量高效自能灭弧原理及结构、高效散热结构、高可靠传动、高导电率的铸铝合金高玻璃化温度环氧浇注材料、高耐烧蚀高结合强度铜钨触头材料及工艺等方面取得了新的突破。

190千安发电机断路器成套装置产品的研制成功是，中国电气装备长期在发电机断路器领域持续深耕、不断实现技术积累的结果，为企业发电机断路器系列化产品添加了“新成员”，为我国在大容量发电机断路器等核心技术领域不断创新奠定了坚实基础。

该产品适用于单台发电机组容量在800~1000兆瓦的水、火、核电站，额定短路开断电流170千安，额定峰值耐受电流600千安，额定短时耐受电流210千安（3s），在大容量开断上取得突破进展。2022年，通过中国机械工业联合会鉴定，填补国内空白，已在白鹤滩电站完成首台套应用。

该产品适用于单台发电机组容量在600~800兆瓦的水、火电及核电机组，额定短路开断电流160千安，额定峰值耐受电流440千安，为我国自主研发的第一台大容量发电机断路器。2013年，通过中国机械工业联合会鉴定，并实现当年在向家坝工程中的应用，可完全实现国产化，使我国成为国际上为数不多能够生产大容量发电机断路器的国家之一，为国内用户降低了工程采购成本。

该产品适用于单台发电机组容量在300~400兆瓦的水、火电站，载流能力大、开断能力强，填补了国内空白，于2019年通过中国机械工业联合会鉴定，综合技术性能达到国际领先水平，目前已供货多个电站。

该产品是大型水轮发电机组实现快速停机的必需开关设备，具有自主知识产权，打破国外企业垄断，于2019年通过国家能源局鉴定，综合技术性能处于国内领先、国际先进水平，目前已为乌东德和白鹤滩水电站供货28台产品。

该产品在160千安发电机断路器基础上，融合电流互感器、电压互感器、避雷器等测量保护元件，并配套智能监控元件，其关键技术及装备取得了重大突破，实现测量、保护、智能监控一体化功能，具有高集成性、智能化程度高等特点，填补了国内空白，综合技术性能处于国内领先、国际先进水平，已在内蒙古华夏朱家坪电厂顺利投运。

该产品包括发电电动机出口断路器、电气制动开关、相序转换开关、启动开关、拖动开关、启动母线分段开关和分支回路隔离开关等设备，是高集成发电机断路器成套装置。所有产品拥有完全自主知识产权，填补了国内空白，综合技术性能达到国内领先、国际先进水平，目前已在广东梅州抽水蓄能电站实现首台套应用。

该产品是用在燃机电站的多功能成套设备，集测量、保护、启动电流接入等功能于一体，填补了国内空白，具有高集成性，可靠性高等特点，综合技术性能达到国际先进水平，已在华能海南电厂洋浦电厂顺利投运。（张青青）

责任编辑：张栋钧

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