北京雙杰電氣有限公司副總經(jīng)理 張志剛

 

　　首先我講一下，環(huán)網(wǎng)柜也好，開關(guān)柜也好，從中國80年代的配網(wǎng)改造開始，最初城市網(wǎng)改造是小型化發(fā)展，開關(guān)柜變成了小型的開關(guān)柜，后來隨著國際技術(shù)的引入，中國配網(wǎng)改造設備有一個比較大的跨越。

 

　　到90年代初，最初大的開關(guān)柜變成了小的開關(guān)柜，有一個半絕緣半密閉的環(huán)網(wǎng)柜。這種形式的環(huán)網(wǎng)柜開關(guān)本體是絕緣的，全絕緣全密封的結(jié)構(gòu)。但開關(guān)的下面接線部分和連接部分暴露在空氣中，所以從專業(yè)的角度來來講是半絕緣半密閉的環(huán)網(wǎng)柜，這種情況下用的比較多。

 

　　隨著技術(shù)改進的話，這種半絕緣半密閉在使用中可能受環(huán)境的影響，那么改成全絕緣全密閉的環(huán)境，也就是大家說的充氣式SF6環(huán)網(wǎng)柜。充氣式SF6環(huán)網(wǎng)柜把幾組開關(guān)封裝在一個氣箱里面，是用SF6氣體實現(xiàn)絕緣。那么這種環(huán)網(wǎng)柜的話現(xiàn)在用的比較多，電力系統(tǒng)比較多，鐵路系統(tǒng)也比較多。

 

　　從半絕緣小型開關(guān)柜到半絕緣半密閉開關(guān)柜再到全絕緣全密閉，這是一種飛躍。

 

　　今天給大家介紹的是固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜和固體絕緣開關(guān)柜。什么叫固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，固體絕緣開關(guān)柜，我介紹一下。首先，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜是在SF6充氣環(huán)網(wǎng)柜基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，它本身是一個全絕緣全密閉，不怕任何環(huán)境干擾的一個設備。第二，取消的壓力氣箱，氣箱有漏氣維護的麻煩，那么固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜取消氣箱就減少了這樣的麻煩。主開關(guān)，開關(guān)的主開關(guān)是針孔，外面絕緣，開關(guān)的外面絕緣采用了環(huán)氧樹脂材料，母線的外絕緣采用硅橡膠的材料，用固體介質(zhì)做成的全絕緣，全密閉的環(huán)網(wǎng)柜和開關(guān)柜，當時雙杰給定的名字固體絕緣開關(guān)柜。

 

 

　　為了便于實際應用，固體絕緣開關(guān)柜一個回路就是一個柜子，進出線套管和SF6充氣環(huán)網(wǎng)柜使用是完全一致的，中間是開關(guān)，下面是母線。固體絕緣開關(guān)柜上面是環(huán)網(wǎng)柜，下面是開關(guān)柜，這里面關(guān)鍵幾個部件跟大家交流一下。

 

　　第一，最主要的是開關(guān)部件。開關(guān)部件采用了固封極柱技術(shù)，將真空開關(guān)封裝在環(huán)氧樹脂里面，那么主開關(guān)是真空，外絕緣是環(huán)氧樹脂材料，環(huán)氧樹脂材料有兩個缺點：憎水問題及開裂問題。憎水問題是由廠家保證的，那么我們雙杰電氣的供貨廠家材料樹脂材料就是電纜進出線套管的材料，那么ABB也好，國際各大集團的話都是使用這樣的樹脂材料，這是保證材料。在防開裂方面，我們在廠內(nèi)做了相關(guān)實驗，零下50度半個小時，零上100度一個小時，不少于十個循環(huán)，確保這個樹脂材料不開裂。

 

　　第二，母線采用了真空澆鑄技術(shù)。母線的外絕緣是硅橡膠材料，這種材料的性能可能更強一些，大家可能使用比較多。

 

　　第三，機構(gòu)，剛才說真空的開關(guān)在行業(yè)里面規(guī)定，真空開關(guān)它要配上一個隔離的機構(gòu)，那么換句話說這是兩種開關(guān)的組合，一個主開關(guān)是真空，隔離和接地的是單獨的一個。那么在機構(gòu)配置上也要考慮的話，那么是主開關(guān)斷路器的操作，單獨一個機構(gòu)。

 

　　第四，自動化終端RTU。雙杰公司以前叫北京雙杰配電自動化公司，自動化高度內(nèi)部的一個銜接，這是雙杰又一個特點。

 

 

　　固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜也好，固體絕緣開關(guān)柜，在應用上有什么優(yōu)勢。

 

　　第一個方面是安全性提升。首先，環(huán)網(wǎng)柜這種產(chǎn)品來講是免維護的，防護等級很強的一個應用。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜也是遵照全絕緣，全密閉的，外面沒有任何裸露的問題。但是它和SF6充氣環(huán)網(wǎng)柜有不一樣的幾個特點：開關(guān)相和相之間完全隔離的，那么從結(jié)構(gòu)本身就決定了這種產(chǎn)品相間短路的可能性是不存在的，這種產(chǎn)品不存在相間短路，那么這種產(chǎn)品的安全性就很高了。第二，取消了所有壓力氣箱，不用考慮漏氣的問題，不會相間短路，又沒有壓力氣箱，所以定性這個產(chǎn)品有很強的防爆性能。我們做過相關(guān)實驗，整個的柜子放在水中帶電運行24小時，各項檢測數(shù)據(jù)都達到要求。在實際應用中有數(shù)臺柜子水淹的話有達到2/3的高度，最高一次堅持了7天進水運行，所以說這種產(chǎn)品的可靠性。第三，開關(guān)是三相分別可視，看斷點再去檢修，國外的產(chǎn)品沒有斷點，國內(nèi)的產(chǎn)品有，但是SF6充氣環(huán)網(wǎng)柜它是ABC是縱向排列的，我們觀察窗可以看見首相，后面看不見其它兩相，固定絕緣環(huán)網(wǎng)柜，固定絕緣開關(guān)柜，三相橫過來，每一相都有獨立的觀察窗可以看斷點，所以對運行維護有很高的一個安全性。

 

　　第二個方面是靈活性。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜、固體絕緣開關(guān)柜采用了單元模塊化技術(shù)組合而成，又是全絕緣，全密閉組合而成的。那么這樣的情況有一個很大的好處，任意一個回路，如果有一個問題的話，我可以現(xiàn)場換一個開關(guān)，換一個回路，而不需要像傳統(tǒng)SF6環(huán)網(wǎng)柜換整組。現(xiàn)場改變方案，充氣環(huán)網(wǎng)柜做不到，而固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜是拼裝而成的，想改變方案，隨時自己去改，它的靈活性，靈活性決定了運行成本。

 

　　第三個方面是智能提升。SF6充氣環(huán)網(wǎng)柜要自動化的話，首先要解決手動和電動的問題，要電動才能自動化，那么SF6出廠的時候決定好了，你得先是電動的，馬上這邊加上一個電源PT的套管。固體絕緣開關(guān)柜是拼裝而成的，這個電源PT沒有辦法用戶設計的時候要考慮以后的發(fā)展，你用戶自己加自動化，自己加PT自己做。傳統(tǒng)的SF6開關(guān)它是先儲能后分閘，如果說多級串聯(lián)的話，可能是一個累加，對自動化的實現(xiàn)不利，固定絕緣環(huán)網(wǎng)柜是瞬時分段，自動化實施是有很大的好處。三相開關(guān)不一致檢測，傳統(tǒng)SF6氣體的柜子，那么三相開關(guān)如果說有問題的話，三相不到位的話可能報不了警，馬上固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，三相內(nèi)部檢查，如果說三相開關(guān)不一致，現(xiàn)場聲光報警，信號遠傳安全性提高了很多。

 

　　第四個方面是特殊環(huán)境下的應用，SF6這個開關(guān)柜也好是一個氣箱，氣體受環(huán)境溫度的影響，SF6氣體在零下40度左右會液化等等。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜不考慮氣箱，不用這個氣體，所以說在嚴寒的地區(qū)它沒有SF6這種影響。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜不怕嚴寒，嚴寒的情況下使用這是一個很大的亮點。第二個高原，SF6氣體氣箱放在高原的話，因為氣體的外界空氣比較稀薄，氣箱會膨脹，那么漏氣的隱患很大，所以SF6氣體環(huán)網(wǎng)柜在高原應用的話，有很大的限制，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜沒有氣箱，所以說在高原的應用的效果是很好。高潮濕地區(qū)和強風沙地帶，那么這種情況設備本身是全絕緣全密閉的，但是高潮濕和強風沙是怕機構(gòu)生銹，雙杰公司將機構(gòu)整體密封，那么機構(gòu)在這個整體密封里面，這樣的話在高潮濕地區(qū)不怕機構(gòu)生銹，強風沙地帶不怕風沙，這是特殊的環(huán)境。

 

　　第五個方面是環(huán)保。取消了SF6氣體，這是一個明顯的環(huán)保減排產(chǎn)品。SF6氣體是六種溫室氣體之一，它的危害值是二氧化碳的二萬三千九百倍，它的壽命是很長的。SF6是二戰(zhàn)的核爆產(chǎn)物，目前在開關(guān)行業(yè)大量的應用，所以說固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜取消了SF6的應用，是一個很強的環(huán)保減排產(chǎn)品，這是應用的一個優(yōu)勢。

 

　　固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的尺寸結(jié)構(gòu)寬度標準都是400，比傳統(tǒng)的開關(guān)柜要小了很多，高度加上電控箱不到1.5米這樣的概念。開關(guān)柜考慮安裝的實施，這個加高一些，它的總高度1.7米，但是寬度還是400，比傳統(tǒng)的開關(guān)柜小了很多，又是全絕緣，又是全密閉，又是免維護運行，又是體積小。參數(shù)目前雙杰的固體絕緣開關(guān)柜和固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜分幾個系列，12千伏的，24千伏的，35千伏，那么今天給大家主要介紹就是供電網(wǎng)的話，12千伏，12千伏是電壓，斷路器可以達到1250安，短路20和25千安是四秒耐受，機械壽命不小于一萬次，傳統(tǒng)SF6開關(guān)是兩千次左右，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜和固體絕緣開關(guān)柜機械壽命超過了SF6的開關(guān)，它是不小于一萬次的，環(huán)境的溫度目前檢測數(shù)據(jù)達到零下50度和零上70度的運行。海拔高度可以達到5500米，這個都是SF6氣體遠遠達不到的。

 

 

　　固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜被國家四部委聯(lián)合發(fā)布為國家級重點新產(chǎn)品，被納入了國家級火炬計劃。雙杰公司自2007年推出固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜以后，一直堅持財險保險這是PICC這是保單號，每次事故最高賠償額保險公司賠償額90萬元。

 

　　質(zhì)量的把控方面，雙杰公司是國內(nèi)第一批自主研發(fā)環(huán)網(wǎng)柜的企業(yè)，11年的發(fā)展歷史，所以說對環(huán)網(wǎng)柜的話雙杰有很強的經(jīng)驗，傳統(tǒng)的設備檢測等等不說了。這里面重點說的幾個一個就是鹽霧試驗箱，對機構(gòu)和金屬固件防銹處理雙杰看的比較重。這個里面檢測高潮濕，高鹽霧環(huán)境下金屬固件能不能生銹20年、30年，這是一個必要的檢測設備。通過這種檢測設備，雙杰公司的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜應用中國最年輕的是海南三沙市。那么沿海的環(huán)境都是潮濕的環(huán)境，它經(jīng)受這種考驗。這是大電流發(fā)生器，環(huán)網(wǎng)柜也好，固體絕緣開關(guān)柜也好，它是一個小型化的設備，傳統(tǒng)的概念是小電流的這種應用。那么這種應用在電流通過以后，溫升能不能達到要求，目前行業(yè)考慮的比較少，雙杰考慮一個大電流的發(fā)生器，保證在大電流的情況下，各部分的溫升不超過允許值，這是雙杰公司的第一個質(zhì)量管控。

 

　　第二個從質(zhì)量提升的角度考慮，雙杰公司2007年推出了固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，受到了西高所、電科院等等很多專家的重視，在西高所和中國電科院的幫助下，雙杰公司在產(chǎn)品設計角度，就全面堅持了計算機仿真，這種仿真造型各種故障的預處理，預壓做了充分的準備，所以說現(xiàn)場這種故障碰不到，我們都進行了模擬處理，這是絕緣仿真。第二個內(nèi)部電場和內(nèi)部磁場的分析，在行業(yè)中關(guān)注的比較少，雙杰公司在西高所，中國電科院的幫助下，從產(chǎn)品內(nèi)在來講把這個產(chǎn)品的品質(zhì)，電場強度磁場強度如何屏蔽，能不能確保長期穩(wěn)定的運行，內(nèi)部應力分析，應力高的如何屏蔽掉，如何克服，這也是雙杰公司做的貢獻。通過這樣做的工作，把這種產(chǎn)品達到一個比較，大家可信的安全一個水平，這是一個走向的希望達到國際高端產(chǎn)品。

 

　　目前雙杰公司的生產(chǎn)規(guī)模2007年在中國第一家推出了固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，固體絕緣開關(guān)柜，也很自豪的說這個產(chǎn)品名稱現(xiàn)在行業(yè)用的比較多了，這個名稱是雙杰公司2007年定義的名稱，這是去年年底的規(guī)模，已經(jīng)批量投放市場。

 

 

　　鐵路行業(yè)固體絕緣開關(guān)柜可能大家碰到的比較少，中國的固體絕緣開關(guān)柜和環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展過程，2007年雙杰公司定義這個名字在市場上開始應用，這是第一臺在北京應用的。雙杰公司應用主要在電網(wǎng)行業(yè)，2007年投入市場，2010年的7月14號中國電科院國家電網(wǎng)公司，生技部、物資部、農(nóng)電部、科技部到雙杰公司廠區(qū)進行現(xiàn)場調(diào)研，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜它的應用前景和推廣應用，會上明確表示出固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜是今后的發(fā)展方向，已經(jīng)寫入國家電網(wǎng)公司十二五規(guī)劃，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜是今后的發(fā)展方向。2007年投入，2010年國家電網(wǎng)公司認可，2010年12月國家電網(wǎng)公司試點應用通過驗收，2011年8月31號國家電網(wǎng)公司頒布了一個1285號文件，關(guān)于國家電網(wǎng)公司第一批重點推廣新技術(shù)，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)被列入其中。這里面有幾句話給大家共享，從技術(shù)可靠性和環(huán)保要求更加嚴格的發(fā)展趨勢看，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜具有全面取代SF6環(huán)網(wǎng)柜的趨勢，這是國家電網(wǎng)公司文件中的話，后面是實施過程要大量的應用。2015年要達到不小于25%，國家電網(wǎng)公司推廣應用沒有技術(shù)標準，所以說國家電網(wǎng)公司出一個技術(shù)標準討論會，雙杰公司不能定國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準，但是這個標準制定，由國家電網(wǎng)公司委托，中國電科院主辦，雙杰公司承辦的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)標準討論會在北京召開。

 

　　2012年3月2號國家電網(wǎng)公司，正式頒布了國家電網(wǎng)公司的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜企業(yè)標準，國家電網(wǎng)公司的企業(yè)標準。

 

　　去年3月15號中電聯(lián)成立了中國固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜專業(yè)委員會，雙杰公司很榮幸的被推舉為主任委員，行業(yè)的主任委員。在國家電網(wǎng)公司和南網(wǎng)公司進行了一個正式的官方推廣，這是中國的發(fā)展履歷。

 

　　雙杰公司是國內(nèi)第一批自主研發(fā)環(huán)網(wǎng)柜的企業(yè)，2002年成立現(xiàn)在注冊資金是8600多萬。09年股份制改造，所以說以前叫北京雙杰，現(xiàn)在在網(wǎng)上證券系統(tǒng)查雙杰電氣所有信息都公示，總部在中關(guān)村，三個廠房在懷柔。

 

　　第一個雙杰努力工作，第一個是國內(nèi)以至于國際第一家推出的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，目前已經(jīng)獲得了專利82項已獲得42項，其中2項國際發(fā)明，31項國內(nèi)發(fā)明，這是一個國際發(fā)明專利，申請是2007年申請的。

 

　　第二個到現(xiàn)在5年可以說6年的應用，有6年的應用不小于2萬個回路的應用。在新疆開發(fā)區(qū)政府廣場，這是西藏高原，這是海南島三亞，這是幾個重點的應用。在博鰲論壇主會場和第一屆領(lǐng)導人住的賓館，北京二三環(huán)立交橋，包括鳥巢和水立方的設備都有它的應用。

 

　　第三個雙杰公司參與行業(yè)標準制定，剛才說了國家電網(wǎng)公司的技術(shù)標準，雙杰公司是承辦方。去年年底已經(jīng)正式立項國家級的行業(yè)標準，這個立項，本月23號舉行第一次這樣的會，雙杰公司參與標準的設計。

 

　　第四個全工況的環(huán)境，除了大電流1250安的以外，那么進水實驗報告，把這個柜子整體的進在水里帶電運行是通過報告的。燃弧實驗報告，開關(guān)母線電纜艙都做了，海拔5500，環(huán)境溫度零下50度-零上70度惡劣環(huán)境應用，這是雙杰更引以為自豪。傳統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)是由歐洲進口中國，雙杰公司固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜2012年4月份全面推動國際凱馬認證，有了這個認證可以銷售全世界各個地方，也很榮幸的說現(xiàn)在雙杰公司的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜已經(jīng)銷往北歐、南美、澳洲、俄羅斯等國家。過去的產(chǎn)品由國外向中國引進，中國的產(chǎn)品走出過門雙杰公司引以為自豪。

 

　　在鐵路方面，雙杰公司推出了最新的一個高端產(chǎn)品。這種產(chǎn)品也是我們公司的國際高端市場上的產(chǎn)品，雙杰公司固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜要打造國際的一流精品。

 

　　為打造國際精品，雙杰公司今年投資2個億引進了全自動化的生產(chǎn)線，開關(guān)是由兩組機械完成，機械化率完成70%，這個系統(tǒng)目前快要運行了，從設計上現(xiàn)在已經(jīng)基本上達到每7分鐘生產(chǎn)一臺柜子。而且在線的機械特性耐壓和局放測試，相信大家行業(yè)都知道，在線的局放測試應該說國內(nèi)看不見，我們是百分之百開放。

 

　　雙杰公司組裝最高允許誤差是0.5個毫米，那么這種精度如果再說中國產(chǎn)品有問題，應該說不過去的。為了保證0.5毫米的誤差，雙杰公司引入了德國通快全套的板金生產(chǎn)線，這種全套在中國是第一個，設備在中國也是最新的設備。這種板金生產(chǎn)線已經(jīng)安裝調(diào)試完成。

 

　　雙杰公司從2011年發(fā)展到今天，這個名字國際行業(yè)之內(nèi)至少大家比較關(guān)注，這幾年國際的各個大電氣設備制造商先后到雙杰進行了一個交流，雙杰公司2007年與法國一個企業(yè)合作，這部分是技術(shù)合作路線，傳統(tǒng)的開關(guān)柜都是代理雙杰公司堅決不代理，要合作是技術(shù)就合作，所以說這個走出了一條路子。