近日,中国电力企业联合会下发了关于公布2023年度电力创新奖获奖名单的通知,平高参与的“智能高压开关”等5个项目荣获奖励。其中,专利成果类一等奖2项,技术成果类二等奖3项。
电力创新奖是由中国电力企业联合会设立的奖项,旨在推动电力工程技术及行业管理创新,奖励在电力工程技术、电力行业管理等领域有突出创新的单位和个人。该奖项包括电力科技创新奖和电力职工技术创新奖。其中,电力科技创新奖包括技术、信息化、标准、管理、专利等五类成果。
专利成果类一等奖:智能高压开关
专利发明了一种智能高压开关,采用智能电机驱动技术,提升了操动机构的智能化操作水平,实现了开关分合闸操作的高度可控、状态监测及状态评估;同时设计上采用模块化理念,降低了产品零部件数量,显著减少了后期运行维护工作量。依托该专利技术研制的系列化智能电机驱动操动机构、系列化智能高压开关,提升了高压开关设备的智能化水平,促进了电网的智能化升级。
以该专利技术开发的系列化高压开关产品已广泛应用于“天津轻纺城““宁波湾塘变”“山东寿光变““宁夏妙岭变“以及“山西晋北扩”等多个工程,累计应用200余台,对提升高压开关装备制造业水平,支撑电网建设有重要意义。
液压操动机构及液压控制阀
专利首创了一种由电磁斥力驱动的液压控制阀和配套的快速液压操动机构,解决了现有液压操动机构无法满足快速开关动作要求的问题。控制阀换向时间≤2ms,比常规产品短80%,为业内最短;适配于世界首台sf6高速开关,分闸时间≤8ms,比常规产品快60%,实现了从“0”到“1”的技术突破。
基于本专利技术研制的252千伏、550千伏高速开关,应用于世界首个短路电流柔性抑制示范工程,验证了短路电流柔性抑制技术的可行性,有效解决了电网短路电流超标“卡脖子”问题,实现了技术创新领域的一次原创性突破,引领了新的技术发展方向,推动了高压开关行业的发展,具有积极的社会经济效益。
技术成果类二等奖:高可靠智能化高压开关设备关键技术及应用
项目在国家基金委、科技部等支持下,产学研用联合攻关,实现了高压开关设备绝缘精准感知、机构灵活驱动和数据融合应用关键技术突破:揭示了高压开关设备绝缘局部放电的多光谱关联关系和光通量发展传播规律,提出了光电图谱融合重构诊断方法,首创了基于电磁时差精准提取和光学指纹的两级定位技术,研制出局放光电信号时空同步感知装置,实现了绝缘缺陷的高灵敏度监测预警和亚厘米级定位。发明了基于高转矩/惯量比永磁电机的高压开关设备电机直驱操动机构,提出了最大转矩电流比控制和分段负载匹配方法,实现1ms误差的高一致性可靠启闭。提出了操动机构动态监测-静态自检的全时感知技术,攻克了开关动作部件无法长期连续监测评估的难题。构建了面向高压开关异构传感器的无线协同感知物联架构,研发了一二次融合的数据汇集技术及装置,解决了数据前端同步交互难题。提出了多维数据驱动的状态评估方法,建立了智能高压开关设备数据分析与综合评价系统,故障辨识准确率达到95%以上。
大容量高压开关用高电气寿命触头关键技术
项目开发出一种高通流、高可靠性滑动电接触结构,解决了电触头接触压力和接触电阻难以协调控制的技术瓶颈。发明了一种适用于大容量、高电气寿命电触头的铜基材料,实现了电触头的高通流和高可靠性。研究了一种铜钨触头配方及铜钨触头改性方法,制备了高耐电弧烧蚀、高耐磨的铜钨触头。
采用项目研制的cuw电触头,在国际上首次完成1100千伏切滤波器组断路器的552次bc2级试验,126千伏断路器的3000次容性开合试验。新开发的高通流电触头使252千伏柱式断路器额定通流提升到6300安,550千伏罐式断路器额定通流提升到8000安。项目授权发明专利18件,发表核心期刊以上论文14篇,专著2部,成果经中国电工技术学会鉴定,整体技术达到国际领先水平。
采用项目技术成果新研制的1100千伏切滤波器组断路器、550千伏/80千安/8000安断路器、252千伏/63千安gis等多种设备,已在临沂换流站、古泉换流站、新疆五彩湾、汕尾变等变电站成功投运。
12-126千伏环保智能型系列化真空断路器的技术研究及应用
该项目针对中压开关设备的“卡脖子”难题,从中压开关设备核心元器件研制出发,完成了12千伏-40.5千伏系列化环保智能型真空断路器及其关键核心元器件灭弧室、固封极柱及机构技术研究及产品研制,目前产品已提升到126千伏电压等级。该系列真空断路器,实现了真空断路器及其配套元器件模块化设计,使机构与断路器有机的集成为一体,实现了机械寿命60000次,满容量短路电流开断次数100次的技术突破(与现有技术相比,性能提高100%)。实现了固封极柱下料循环利用,达到绿色环保的要求,打破了国外高端真空开关设备的技术壁垒。进行弹簧操动机构及配重大轴传动系统创新设计,获得完全自主知识产权,有效提升了产品的性能并保证了产品的可靠性。进行智能化通信研究,高度融合电子式电压、综合保护装置控制及储能回路电流检测等传感器,具有测量、保护、控制、监测、通信等一体化功能,可实现数据传输联网,整体技术水平达到国际领先水平。
本项目研究共发表核心论文3篇,期刊论文6篇,授权发明专利10项。该技术目前广泛应用于中压真空断路器、开关柜、环网柜、充气柜、箱变等产品中,遍及浙江、江苏、河北、河南、湖北、湖南、安徽、重庆、西藏、宁夏、内蒙古等省份及大型盘厂、小区用户,有效提升了电能质量,为配电网改造奠定了坚实的基础。