西门子公司及其高中压开关设备技术

摘要:西门子公司是世界上生产高压开关设备主导企业之一，具有30多年生产的高压断路器及sf6封闭式组合电器(gis)的历史，取得了辉煌的业绩，产品行销世界各地，产品的80%出口。 1.辉煌的业绩 　　西门子公司是世界上生产高压开关设备主导企业之一，具有30多年生产的高压断路器及sf6封闭式组合电器(gis)的历史，取得了辉煌的业绩，产品行销世界各地，产品的80%出口。 　　1960年该公司开始作sf6技术的基础研究工作，1964年提供第一批245kv sf6断路器；1968年提供第一套6间隔145kvgis，1974年提供第一间隔245vgis，1978年提供第一间隔420/550kv gis，1984年提供550kvgis，用于严酷电网条件:额定电流8000a，额定短路开断电流100ka，计17台断路器，1987～1991年开发出7.2.5～550kv第二代gis，1997年开发出智能化gis，间隔集成有控制、监视和诊断功能。 　　西门子公司为世界上750座变电站提供了7000多间隔gis。按产品型号来划分，西门子公司提供8dn8型145kvgis 4700间隔，8dn9型245kvgis 1800间隔，8dq1型550kv gis 550间隔，共计7000多间隔。其中8dn8型产品运行64000间隔年，8dn9型产品运行14000间隔年，8dq1型产品运行5800间隔年，共计84000间隔年。 　　在高压断路器方面，30年来，西门子公司共生产户外sf6断路器20000台，生产gis用断路器6000台，共计生产高压sf6断路器26000台。该公司生产sf6灭弧室计100000只，操动机构52000台。 　　在gis中，8dn8型为三相共筒式结构，8dn9型和8dq1型为分相式结构。8dn8型原做到145kv极，现做到245kv级。 　　西门子公司的高压开关设备属于西门子公司输配电集团(power transmission and distribution,简称ptd)。在该集团中，生产gis和充气管线的企业为柏林高压开关厂(简称swh)，生产高压sf6断路器的企业有5家；柏林高压开关厂(swh)，美国的fackson公司、巴西的sao paulo公司、中国的杭州高压开关公司及印度的aurangabad公司。其中柏林高压开关厂是最大的生产基地。 柏林高压开关厂(berlin schaltwerk hochspannung—swh)属于西门子公司高压部的输配电集团(ptd)。生产的产品包括高压断路器和gis(72.5kv～800kv，短路开断电流为100ka)、高压隔离开关、避雷器等。产品性能达到高可靠性、极少维修(维修间隔20年)。产品80%出口，交货时间4～9月，视产品类型而定，年销售额4亿dm(德国马克，1dm约合5元人民币)。员工人数1000名，其中260名为科学家、工程师和技术人员，工人570名，其中70%为技工。拥有固定资金2.5亿dm，其中1.4亿dm为试验设备。柏林高压开关厂拥有世界上最大的私营高压试验设备。在投资额中，年销售额的4%用于新添和更换设备，年销售额的8％用于研究与开发。工厂占地面积8000平方米。 2.高压断路器 　　西门子公司高压sf6断路器经历了双压式→单压式→热膨胀式。双压式早已淘汰。单压式sf6断路器做到550kv100ka和800kv63ka水平。该单压式断路器有三个特点：1.在灭弧方式上采用定开距。定开距具有开断电流大的优势；2.喷嘴和燃弧环采用石墨。石墨喷嘴即使开断短路电流20次后，其表面亦没有发毛，这是因为石墨直接从固态升华气化；3.开断时双向运动，开断时间短，可达到60hz时二周波。 　　作为sf6断路器的发展，西门子公司开发出热膨胀式sf6断路器。1996年在汉诺威博览会上首次展出热膨胀式断路产品。接着对热膨胀灭弧室优化，开发出第二代被称为新型动态自压缩式灭弧室，因此灭弧室，开发出第二代热膨胀式sf6断路器。在2000年国际大电网会议上，西门子公司以b－106号报告，介绍了该公司研制的第二代智能灭弧室。将第二代灭弧室配在新开发的245kv/50kasf6断路器上，每项操作功仅为0.7kws。该公司还开发一种双向运动触头系统，使之170/40kasf6断路器的每项操作功仅为250s。西门子公司还利用新型动态自压缩灭弧室研制300kv和420kvsf6断路器。 　　从压气式到热膨胀式，西门子公司的高压断路器从定开距离为变开距，从液压操动机构变为弹簧操动机构。而且热膨胀式断路器已研制出第二代产品。西门子公司将第二代灭弧室用于支柱式和罐式断路器、gis及his紧凑型开关设备。西门子公司支柱式断路器为3ap1型，美国jacksan公司的罐式断路器为sps2型，现采用第二代灭弧室又开发出3ap1 dt型72.5～245kv罐式断路器。其中短路开断电流达到245kv－1.63ka。 3.gis及紧凑型高压开关设备 　　西门子公司gis做到550kv级(8dq1)型。 　　gis的发展主要表现在145kvgis上，80年代初开