近日,由中國電氣裝備所屬平高電氣聯合中國電科院、國網四川電力、智宇信電力等單位研制的“特高壓換流變防爆燃用550千伏快速SF6斷路器研制及應用”通過中國電機工程學會成果鑒定,被認定為國際首創,具有自主知識產權,達到國際領先水平。
當前我國加速推進特高壓直流輸電網絡布局,依托遠距離、大容量輸電優勢,實現風電、光伏等清潔能源大規模外送消納。特高壓換流變壓器作為交直流轉換核心樞紐設備,其運行可靠性至關重要。

為進一步提升系統安全保障水平,持續優化故障快速清除機制,確保設備可靠運行、維護電網整體穩定性,平高電氣項目團隊在常規SF6斷路器基礎上全面創新加速,成功研制換流變用550千伏快速SF6斷路器,整體性能達到E2-M2-C2級,關鍵性能和結構尺寸兼容常規斷路器,全面滿足特高壓直流輸電工程高性能高可靠要求。配合繼電保護三取二裝置快速光纖接入,可將故障清除時間縮短約一半,與換流變油箱防爆結構協同配套,形成“本體防爆+主動防御+快速故障清除”三重防護體系,大幅降低爆燃風險。
產品采用六氟化硫氣體作為絕緣、開斷介質,雙斷口壓氣式滅弧室,配雙組碟簧液壓機構,總開斷時間25毫秒以內,故障切除速度國際領先。通過分閘速度提升、滅弧噴口及氣流通道多參數協同匹配,短燃弧時間縮短至8毫秒以內。
通過電磁斥力機構與液壓機構控制閥有機融合,實現快速斥力脫扣的同時兼容電磁鐵脫扣;采用新型高比強度材料,結合沖擊動力學仿真優化關鍵傳動零件,實現重負荷、強沖擊下輕質高強可靠傳動;優化絕緣設計裕度,強化異物工藝控制,曲面長條陷阱捕獲微粒,5000次操作后絕緣性能無衰減;快速控制系統冗余設計,具備防拒動、防誤動和狀態監測功能。
產品結構尺寸與常規SF6斷路器相當,一次、二次接口完全統一,兼容性好;根據直流工程需要選擇戶外罐式快速斷路器、分支母線加裝快速斷路器、換流變進線串內間隔替換為快速斷路器三種布置方案,靈活便捷,工程適配性好。
除換流變防爆燃外,該產品作為通用性斷路器,還可廣泛應用于短路電流柔性抑制、高風險設備故障快速隔離、交流系統故障快速切除等電網快速控制保護場景,提升系統輸送容量,提高系統安全和穩定水平,支撐新型電力系統建設。2025年,該產品已應用于金上—湖北±800千伏直流工程,經國網特高壓部組織論證,將在換流站推廣應用,快速保護換流變和換流閥。

