西開電氣擎旗首臺(tái)（套）：以三項(xiàng)自主重器筑牢國(guó)家能源安全根基

　　近日，國(guó)家能源局正式公示第五批能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備名單，西安西電開關(guān)電氣有限公司（以下簡(jiǎn)稱“西開電氣”）研發(fā)的“國(guó)產(chǎn)首臺(tái)±550kV高壓直流GIS”“抽水蓄能機(jī)組100kA開關(guān)設(shè)備”“31.5kV/210kA環(huán)保型發(fā)電機(jī)快速斷路器”三項(xiàng)裝備成功入選。這三項(xiàng)裝備均為各自細(xì)分領(lǐng)域的“國(guó)產(chǎn)首臺(tái)”，綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，不僅填補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)空白，更在廣西金中直流工程、廣東梅州抽水蓄能電站等關(guān)鍵項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)“研發(fā)-驗(yàn)證-應(yīng)用”全閉環(huán)落地，為我國(guó)能源裝備自主化提供可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐方案。

　　當(dāng)前，我國(guó)正全力推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)與新型電力系統(tǒng)建設(shè)，能源領(lǐng)域需求呈現(xiàn)多元化突破方向。從新能源跨區(qū)高效輸送到儲(chǔ)能裝備自主可控，從發(fā)電端綠色降碳到電網(wǎng)安全穩(wěn)定升級(jí)，各賽道均面臨差異化技術(shù)瓶頸。其中，超高壓直流輸電裝備長(zhǎng)期依賴進(jìn)口、抽水蓄能核心開關(guān)設(shè)備被國(guó)外壟斷、大型發(fā)電機(jī)保護(hù)裝備非環(huán)保等問(wèn)題，成為制約部分重點(diǎn)工程落地的關(guān)鍵“痛點(diǎn)”。這些領(lǐng)域的高端設(shè)備不僅采購(gòu)成本居高不下、運(yùn)維響應(yīng)周期較長(zhǎng)，更存在供應(yīng)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)，直接影響能源工程建設(shè)效率與國(guó)家能源安全。

　　西開電氣此次入選的三項(xiàng)裝備，精準(zhǔn)破解這三大核心痛點(diǎn)?！?50kV直流GIS填補(bǔ)超高壓直流裝備國(guó)產(chǎn)化空白，100kA開關(guān)設(shè)備打破抽水蓄能裝備國(guó)外壟斷，環(huán)保型發(fā)電機(jī)快速斷路器解決發(fā)電端綠色保護(hù)難題。這既是國(guó)家對(duì)西開電氣技術(shù)硬實(shí)力與工程轉(zhuǎn)化能力的雙重認(rèn)可，更是國(guó)有企業(yè)立足能源裝備主業(yè)、主動(dòng)響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略的生動(dòng)實(shí)踐。從攻克“卡脖子”技術(shù)到保障重大工程落地，從填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白到對(duì)標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先水平，西開電氣以務(wù)實(shí)創(chuàng)新行動(dòng)，為國(guó)產(chǎn)能源裝備自主化提供具象化、可落地的答卷。

　　±550kV直流GIS：填補(bǔ)超高壓空白，護(hù)航跨區(qū)與遠(yuǎn)海能源輸送

　　該裝備兼具技術(shù)領(lǐng)先性與工程實(shí)用性，采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、空間占用少，耐候性強(qiáng)，尤其適用于遠(yuǎn)海風(fēng)電柔直送出等復(fù)雜場(chǎng)景。

　　作為國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有高參數(shù)、高可靠性的±550kV高壓直流氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，西開電氣在研發(fā)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)“從0到1”的突破：針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的絕緣難題，團(tuán)隊(duì)深入研究直流絕緣特性及電荷積聚機(jī)理，構(gòu)建了國(guó)內(nèi)首個(gè)真型直流GIS電荷測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為設(shè)備絕緣設(shè)計(jì)提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐；創(chuàng)新開發(fā)“環(huán)氧基體-分子修飾-接枝摻雜-涂層處理”的直流絕緣材料配方體系，大幅提升材料在高電壓、強(qiáng)電場(chǎng)下的抗電荷積聚能力；通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)確定±550kV直流GIS關(guān)鍵電氣參量設(shè)計(jì)閾值，建立整機(jī)多場(chǎng)多維度集成設(shè)計(jì)方法，最終形成覆蓋性能試驗(yàn)、長(zhǎng)期帶電考核的完整驗(yàn)證方案。

　　該裝備兼具技術(shù)領(lǐng)先性與工程實(shí)用性，采用模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、空間占用少，耐候性強(qiáng)，尤其適用于遠(yuǎn)海風(fēng)電柔直送出等復(fù)雜場(chǎng)景。值得關(guān)注的是，其首次通過(guò)為期180天的施加直流電壓與直流電流長(zhǎng)期帶電試驗(yàn)，支撐制定相關(guān)國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，為直流設(shè)備成功落地應(yīng)用提供有力保障，也為我國(guó)柔性直流輸配電產(chǎn)業(yè)提供全新解決方案。

　　目前，該裝備已在廣西省柳州市±500kV金中直流工程桂中換流站實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行良好。作為“西電東送”南部通道的關(guān)鍵裝備，它有效提升了直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與效率，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)超高壓直流氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域的空白，為后續(xù)遠(yuǎn)海風(fēng)電柔直工程、跨區(qū)直流輸電工程的國(guó)產(chǎn)化裝備應(yīng)用提供了可復(fù)制的范例。

　　210kA環(huán)保斷路器：國(guó)際首創(chuàng)技術(shù)，賦能核電與大型電站安全

　　這一創(chuàng)新成果徹底扭轉(zhuǎn)我國(guó)高端斷路器依賴進(jìn)口的局面，其環(huán)保特性與國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略高度契合，卓越的大電流分?jǐn)嘈阅転榇笮桶l(fā)電機(jī)組筑牢安全防線。

　　作為國(guó)際首臺(tái)采用真空多斷口并聯(lián)均流+零點(diǎn)主動(dòng)控制技術(shù)的大容量發(fā)電機(jī)斷路器設(shè)備，31.5kV/210kA環(huán)保型發(fā)電機(jī)快速斷路器成套裝置不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，更在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了“國(guó)際領(lǐng)跑”。針對(duì)傳統(tǒng)六氟化硫發(fā)電機(jī)斷路器開斷容量難以持續(xù)提升，無(wú)法快速切除短路故障和滅弧介質(zhì)不環(huán)保等痛點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)開展專項(xiàng)攻關(guān)：利用電磁熱力耦合應(yīng)力作用機(jī)理與調(diào)控方法，實(shí)現(xiàn)電接觸系統(tǒng)多參數(shù)性能協(xié)同提升，突破設(shè)備緊湊化集成設(shè)計(jì)技術(shù)；將額定短路開斷電流提升至210kA，開斷時(shí)間小于40ms，成為目前國(guó)內(nèi)額定短路開斷電流最大的發(fā)電機(jī)斷路器，可適配百萬(wàn)千瓦級(jí)大型發(fā)電機(jī)組的保護(hù)需求。

　　這一創(chuàng)新成果徹底扭轉(zhuǎn)我國(guó)高端斷路器依賴進(jìn)口的局面，其環(huán)保特性與國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略高度契合，卓越的大電流分?jǐn)嘈阅転榇笮桶l(fā)電機(jī)組筑牢安全防線。在核電領(lǐng)域，該裝備的高可靠性直接關(guān)系核安全與電站穩(wěn)定運(yùn)行，為我國(guó)核電裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程提供核心支撐。作為百萬(wàn)千瓦級(jí)大容量發(fā)電機(jī)斷路器國(guó)產(chǎn)化的里程碑，其成功研制標(biāo)志我國(guó)掌握自主可控的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從技術(shù)引進(jìn)到自主創(chuàng)新的歷史性跨越。

　　該裝備的研發(fā)成功，標(biāo)志著我國(guó)在大型發(fā)電機(jī)保護(hù)裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越，為我國(guó)大型電站、核電項(xiàng)目的自主化建設(shè)提供了核心裝備支撐。

　　抽水蓄能100kA開關(guān)：打破國(guó)外壟斷，補(bǔ)齊儲(chǔ)能裝備國(guó)產(chǎn)化短板

　　從核心部件到整機(jī)的完全自主生產(chǎn)，打破了國(guó)外供應(yīng)商的技術(shù)與市場(chǎng)壟斷，讓我國(guó)抽水蓄能裝備產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)“完全自主可控”。

　　在“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)過(guò)程中，光伏、風(fēng)能等可再生能源逐步成為電力供應(yīng)主力，抽水蓄能電站作為技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、規(guī)?；_發(fā)潛力最大的儲(chǔ)能方式，已成為新型電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”與“調(diào)節(jié)器”。但長(zhǎng)期以來(lái)，抽水蓄能配套開關(guān)設(shè)備被國(guó)外企業(yè)壟斷，成為制約我國(guó)抽水蓄能主機(jī)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的“最后一塊短板”。西開電氣參與研發(fā)的抽水蓄能機(jī)組100kA開關(guān)設(shè)備，通過(guò)攻克三大“卡脖子”技術(shù)，徹底扭轉(zhuǎn)這一局面：針對(duì)抽水蓄能機(jī)組“頻繁啟停、大電流”的運(yùn)行特性，團(tuán)隊(duì)突破工頻+低頻大電流開斷技術(shù)，確保故障時(shí)可毫秒級(jí)切斷巨大短路電流；研發(fā)超長(zhǎng)壽命核心部件，將機(jī)械壽命提升至20000次、100kA開斷8次，滿足機(jī)組高頻啟停需求；創(chuàng)新緊湊結(jié)構(gòu)下的超高動(dòng)熱穩(wěn)定設(shè)計(jì)，在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備性能的最大化。

　　該設(shè)備是高集成度發(fā)電機(jī)斷路器成套裝置，涵蓋發(fā)電電動(dòng)機(jī)出口斷路器、電氣制動(dòng)開關(guān)、相序轉(zhuǎn)換開關(guān)、啟動(dòng)開關(guān)、拖動(dòng)開關(guān)、啟動(dòng)母線分段開關(guān)、分支回路隔離開關(guān)七大核心設(shè)備，能夠滿足智能監(jiān)測(cè)、快速響應(yīng)兩大核心要求，有效保障了設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)安全可靠地運(yùn)行。該設(shè)備具有顯著的國(guó)產(chǎn)化價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了從核心部件到整機(jī)的完全自主生產(chǎn)，打破了國(guó)外供應(yīng)商的技術(shù)與市場(chǎng)壟斷，讓我國(guó)抽水蓄能裝備產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)“完全自主可控”。

　　目前，該裝備已在廣東梅州抽水蓄能電站完成首套工程化應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定。作為“十四五”期間抽水蓄能重點(diǎn)工程的關(guān)鍵裝備，它為后續(xù)6000萬(wàn)千瓦抽水蓄能電站裝機(jī)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了裝備保障，助力我國(guó)從“抽水蓄能大國(guó)”向“抽水蓄能強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)。

　　守正創(chuàng)新：以自主實(shí)力護(hù)航能源強(qiáng)國(guó)新征程

　　在服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略層面，西開電氣將繼續(xù)依托全鏈條創(chuàng)新體系，以現(xiàn)有高端裝備為基礎(chǔ)，確保關(guān)鍵領(lǐng)域裝備自主可控，切實(shí)降低能源供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。

　　西開電氣三項(xiàng)裝備入選國(guó)家首臺(tái)（套），不僅是企業(yè)技術(shù)實(shí)力的集中體現(xiàn)，更為我國(guó)電力事業(yè)構(gòu)筑起一道堅(jiān)不可摧的電力安全防線。從超高壓直流裝備到抽水蓄能核心設(shè)備，從環(huán)保型發(fā)電機(jī)保護(hù)裝備到全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，每一項(xiàng)突破都為我國(guó)能源安全“添磚加瓦”，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)能源裝備從“跟跑”向“并跑”“領(lǐng)跑”跨越。

　　立足現(xiàn)有技術(shù)積累與產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，西開電氣將持續(xù)聚焦新型電力系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際需求，深化與西安交通大學(xué)等高校，國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等能源央企的“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同，推動(dòng)已獲突破的核心技術(shù)向更多應(yīng)用場(chǎng)景延伸，加速成熟裝備在能源工程中的規(guī)模化應(yīng)用，為行業(yè)整體技術(shù)水平提升提供實(shí)踐支撐。在服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略層面，西開電氣將繼續(xù)依托全鏈條創(chuàng)新體系，以現(xiàn)有高端裝備為基礎(chǔ)，為“西電東送”“抽水蓄能電站建設(shè)”“核電規(guī)?；l(fā)展”等國(guó)家重點(diǎn)工程提供穩(wěn)定可靠的裝備保障，確保關(guān)鍵領(lǐng)域裝備自主可控，切實(shí)降低能源供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。

　　站在能源強(qiáng)國(guó)建設(shè)的新起點(diǎn)，西開電氣將始終以自主創(chuàng)新為筆、以國(guó)家需求為墨，在能源裝備領(lǐng)域書寫更多“中國(guó)智造”篇章，為建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，為保障國(guó)家能源安全貢獻(xiàn)堅(jiān)實(shí)“西開力量”。（記者 經(jīng)曉萃  通訊員 全歡）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)工業(yè)報(bào)

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