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搭载智能电网快车 永磁断路器未来市场广泛时间：2012-09-10 13:58:34 来源：工控网 作者：断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，对整个电网安全运行起着重要作用，目前，我国断路器行业处于快速发展和稳步提升的阶段，未来需要继续在363千伏及550千伏断路器上进行轻型化改进、推进智能化发展。近几年，国内厂商研发出永磁断路器，相对于传统的断路器，更具可靠性和耐用性，故障率逐渐降低。永磁机构断路器的运动部件减少了很多，机械故障自然就降低了，要驱动结构简单的机械机构，永磁断路器必须配备一个功能完善的电子控制器，因此，带来了电子设备的可靠性问题。永磁机构存在电子产品的抗干扰和使用习惯性、在大容量产品、高电压等级产品等使用局限性问题，限制了其市场的广泛推广，但随着技术的发展，这些问题也都会解决，未来的市场应用也会越来越广泛。智能电网建设再一次给开关制造行业在技术、人才、市场、产业上更好更快发展提供了机遇，智能化断路器也是未来的发展趋势，功能集成度越来越高，原来单一的电力元器件向组合化发展，通信接口更加规范，大大降低了维护成本，优化控制策略，提升电网的运行质量和可靠性。国产设备智能化的发展会进一步得到促进，断路器作为电力系统中最重要的保护和控制设备，它的自动化和智能化是电器设备智能化的基础。只有高投入才会有在未来市场的高产出，要高举高打，树立起国产断路器的品牌和市场美誉度。今后断路器会向着专用型、多功能、低过电压、智能化等方向发展，而这一领域民族品牌的建立，只是整个电力设备行业由“中国制造”转变为“中国创造”的开始。永磁取代弹操断路器革命进行中中国电力企业联合会可靠性管理中心日前发布的断路器可靠性分析指出，10年来，造成我国断路器非计划停运的主要故障部件就是操动机构，操动机构的故障占断路器全部故障的70左右。断路器作为电力系统中担负控制和保护双重任务的重要开关设备，其性能的优劣是决定电力系统能否安全、可靠供电的重要因素之一。而操动机构作为断路器的重要组成部分，其可靠性和耐用性将直接影响到对断路器工作性能与质量的评判。中国电力企业联合会可靠性管理中心日前发布的断路器可靠性分析指出，10年来，造成我国断路器非计划停运的主要故障部件就是操动机构，操动机构的故障占断路器全部故障的70左右。据了解，断路器的操动机构最早采用的是电磁机构，而后改进为弹簧机构，目前应用在电力市场中的断路器产品仍以弹簧机构为主。但是在最近几年，一种采用新技术的操动机构的诞生和不断推广正在逐渐使断路器的故障率降低，可靠性和耐用性大幅度提高，它就是永磁机构。行业需求推动技术革新传统的弹操真空断路器，在电力系统的多年应用中暴露出很多问题，这些问题基本上集中在：真空断路器投切大容量电容器组时产生的操作过电压和涌流问题；真空断路器关合大容量空载变压器时产生的合闸涌流问题；真空断路器关合空载线路产生的操作过电压问题，这些问题往往会造成不可估量的损失。因此，以发电企业为代表的电力系统单位，和钢铁厂等用电大户企业，对于断路器开关提高可靠性和耐用性的要求越来越高。经过一大批国内设备企业和科研院所十余年的共同努力，永磁真空断路器应运而生。永磁真空断路器采用了一种全新的高可靠永磁操动结构。这种结构工作时只有一个主要运动部件，无需机械脱、锁扣装置，故障源少，可靠性较高，且使用寿命长，一般达10万次以上，可同时控制分合闸相位，实现同步控制，从而减少过电压和涌流对系统的冲击，提高系统整体寿命。实际上，与其他电力设备一样，永磁真空断路器最早也是从国外进入中国的。早在20世纪90年代末，配永磁机构的真空断路器就传入我国。国内开关行业的一些主导厂家、大专院校和科研院所也把目光投向永磁机构的研制上，如西安高压电器研究所、沈阳工业大学、西安交通大学、清华大学、吉林永大集团股份有限公司（以下简称“吉林永大”）等。在他们的努力下，我国永磁机构的生产技术日趋成熟。以从事永磁机构生产研发多年的吉林永大为例，目前他们的永磁真空断路器产品已经应用在首钢、宝钢、鞍钢、华电、国电大同煤炭集团、中石油吉化集团等各行业龙头企业中，在实际应用中，其可靠性和耐用性都得到了一致肯定。该集团董事长吕永祥表示，他们的永磁机构已经达到了12万次寿命，可以做到20年完全免维护。而这样的标准对于传统的操动机构是不可想象的。2006年，国家电网公司在“关于发布国家电网公司重点应用新技术目录的通知”中，也明确将永磁操动机构、小型化、免维护的真空技术列为配电与用电的新技术应用方向，该产品还连续被国家电网公司列入农网科技进步支撑框架中。专家认为，永磁断路器的出现，对于整个电力系统的稳定运行具有十分重要的意义。市场认知尚需大力推动然而，永磁真空断路器进入中国已经过去了10多年，生产技术已比较成熟，产品应用的实际效果也得到国家电网公司的首肯，但永磁断路器在我国的市场表现却远远没有达到它应有的预期。由于国外品牌长期对中国高端开关市场的垄断，国产的永磁真空断路器虽然质量好，价格更低，在推广时依然面临很大难度，“所以，国内企业只能自己做得更好，通过逐步的实践，让客户来认可产品，而吉林永大也在加快技术创新，从而加速前进步伐。”吕永祥向记者说道。在他看来，一场断路器的革命正在酝酿中。“尽管目前永磁断路器的市场推广还比较缓慢，但我认为这种对传统弹操断路器的替代是大势所趋。”他信心满满地表示。实际上，和他一样，国内从事永磁真空断路器生产的企业负责人们，虽然大都面临着市场开拓的坎坷之路，但他们着眼的是这条路尽头的金矿。目前，中国电力企业联合会（以下简称“中电联”）、国网电科院等行业协会和科研机构也在积极推动这场革命的到来。近日，他们就在北京举办了“发电行业安全可靠性交流会暨永磁断路器新技术交流会”。中电联原秘书长王永干在会议致辞上说：“近年来，我们的民族企业在安全可靠性设备的技术研发上走出了一条自主创新之路。2011年，我在上海电力展上见到吉林永大的永磁断路器，就推荐到中电联的技术中心，并愿意给他们搭建交流平台，今天这个目标实现了。”国网电科院专家张重乐则在会上表示，永磁开关企业只要在技术创新上坚持自主研发之路，就一定会占据稳定的市场位置。每一次技术革新，都有可能掀起一场产业革命。而在断路器领域进行的这场革命，必将推动我国电力设备的技术创新迎来一次新的浪潮。永磁断路器保障电力安全 智能化开关起重要作用北极星智能电网在线 2012-7-11 10:54:39 我要投稿关键词: 永磁断路器智能化开关电力安全北极星智能电网在线讯:断路器是电力系统中担负控制和保护双重任务的重要开关设备之一，而操动机构是断路器的重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到断路器工作性能与质量的优劣。相关统计资料，操动机构故障占断路器故障的70%左右。由此可见，操动机构是电力系统的最大“安全隐患”，其性能的好坏将影响到整个电力系统能否可靠稳定运行。而操动机构历经了电磁机构弹簧机构永磁机构这一演变过程，永磁断路器的出现，对于整个电力系统的稳定运行具有十分重要的意义。现状：中资外资两大阵营竞争目前，中国永磁开关产业尚处于发展初级阶段，有资料显示，2010年产量仅3.5万台。随着永磁开关产品性能的逐渐提高和推广力度的加大，永磁开关将在钢铁、化工、煤炭等大型工业企业中扩大应用。现阶段，中国生产永磁开关规模化企业主要分为外资和内资两大类。外资代表性企业有特瑞德、ABB、施耐德和伊顿。内资企业有森源、永大、华源、四方华能等企业，产品电压等级覆盖1240.5千伏的永磁开关。问题：安全可靠抗干扰是持续热点首先是电容器安全问题。因电子元器件的抗老化能力较差，其连续使用时间短，尤其是大容量电解电容器的使用，有可能造成新的故障源。另外，电容器电量如何进行检测以及使用寿命都是应用维护的热点问题。其次是机构稳定性。机构设计要留有一定的裕度，保持力能否满足;双稳态机构存在中间卡滞的问题，分体式机构存在因任一相操动力不够而造成分合不到位的情况。另外，控制回路可靠性的问题也很重要。永磁控制器采用大功率电力电子器件IGBT开关管，具有体积小、功能强大、延迟时间短、寿命长等特点。但是，由于电力电子器件耐受电压电流冲击的能力较低，如果保护电路不完善，这些器件是非常容易损坏的。最后是抗干扰性问题。永磁机构控制器有的安装于断路器本体内部，在开断故障电流时控制器所受到的电磁干扰是非常恶劣的，因此作为断路器的控制设备必须具有很高的抗干扰性，才能保证断路器的正常动作，否则就会出现断路器误动或拒动的问题。趋势：同步关合与状态监测是未来方向未来，同步关合技术与状态监测技术将是未来的发展方向，同时，新型传感器与数字化技术将为永磁断路器的应用增加科技手段。所谓同步关合技术是指断路器动、静触头在控制系统的控制下，在系统电压波形的指定相角处关合，使得空载变压器、电容器和空载线路等电力设备在对自身和系统冲击最小的情况下投入电力系统的一种智能控制技术。永磁操动机构的开关借助于光电传感器的光、电信号的转换和数字电路的接口，控制精度在微秒数量级，可准确执行光电指令信号，使得在弹簧机构中很难实现的闭环控制成为可能。所以，同步开关的研究仍是未来的一个发展趋势。对开关电器而言，状态检修的基础是利用现代传感器技术和计算机技术对运行中的开关进行实时状态监测，并对其健康水平进行评估或诊断。因此，研究可靠的检测装置和检测方法，包括监测绝缘以及电气参数的劣化与故障，机械参数与物理参数的诊断等，是开关智能化的重要组成部分。同时，光电