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福建中网电气:为实现“双碳”目标贡献智慧和力量
自主设计研发生产线,精心打造环保型ZW68-12智能柱上断路器,全力助推国家绿色电网建设
更新时间:2022-06-24 15:45:57 来源:新福建

至6月23日,两台新一代环保型柱上开关设备在泉州晋江已经“服役”了整整一年又15天。和传统型柱上开关设备不同,它们无温室气体排放,使用的绝缘介质不是六氟化硫,而是干燥空气,并采用全封闭铝合金外壳,可以由此最大程度避免外界因素对开关设备的影响,既环保,又确保设备性能更加稳定。

这一新一代环保型柱上开关设备被命名为ZW68-12智能柱上断路器,由福建中网电气有限公司生产。除了在泉州晋江,该环保型开关设备也已在宁德和三明经前期挂网试运行后,先后正式投入运行。据悉,ZW68-12智能柱上断路器是我国新型电力系统建设的主流产品之一,未来将在电力行业被广泛运用。

“作为福建一家科技型企业,我们福建中网电气积极响应国家‘双碳’政策,将持续创新,全力打造更多环保型电力开关设备,全面助力国家绿色电网建设,为实现‘双碳’目标作出积极的贡献。”福建中网电气有限公司负责人叶炳师说。

实现“双碳”目标急需开关设备升级更新

我国已明确提出,力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。

碳达峰,是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。碳中和,是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,然后通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。实现“双碳”目标,这是我国的重大战略部署,也是我国应对气候变化向世界作出的庄严承诺。

“双碳”目标的提出,全面吹响了我国绿色低碳高质量发展的号角,这必将推动一场广泛而深刻的变革。

为了实现“双碳”目标,我国各领域、各行业正在加快产业低碳转型,加强重点领域节能减排,其中,统筹推进碳达峰碳中和工作正在我国电力行业领域如火如荼地开展,用环保型开关设备替代传统型产品是其中重要一项。2021年3月1日发布的《国家电网公司碳达峰碳中和行动方案》提到:加强电网规划设计、建设运行、运维检修各环节绿色低碳技术研发,实现全过程节能、节水、节材、节地和环境保护。加强六氟化硫气体回收处理、循环再利用和电网废弃物环境无害化处置,保护生态环境。

六氟化硫气体是何物?它是一种绝缘和开断介质,被大量运用在传统电气设备中,但六氟化硫温室效应是二氧化碳的23500倍。如何破解电力行业的六氟化硫温室困境,探索绿色环保的六氟化硫替代气体,成为绿色电网建设中一个重要课题。

叶炳师指出,限制和控制六氟化硫的使用和排放,对绿色环保及人类的健康有着重要意义。在低碳环保政策的大背景下,开关设备采用环保气体取代六氟化硫作为绝缘介质,显得尤为重要。

在电力设备领域深耕的福建中网电气有限公司(以下简称“福建中网电气”),以助力建设国家绿色电网为己任,持续创新,将研发制造绿色低碳电力开关设备作为企业发展方向,在国家提出“双碳”目标后,积极响应国家“双碳”政策,深入开展新一代环保型开关设备的研发和制造。

凭实力率先获得ZW68断路器专利实施许可

福建中网电气本着“成为国家智能电网建设一次设备的主力军”企业愿景,在高低压开关设备及元件制造领域深耕,积极履行“双碳”社会责任,争做绿色转型典范。

凭借雄厚的技术积累和积极的创新精神,福建中网电气在电力行业开疆扩土,其开发的产品和提供的服务深受业界认可。2019年,福建中网电气通过国家电网有限公司配网协议库存一二次融合柱上断路器和一二次融合环网箱资格预审,截至目前,已在江苏、江西、浙江、陕西、天津、黑龙江、山东、吉林、河南、重庆、福建等11个省的配网协议库存项目中标。

追求卓越的福建中网电气并不满足于现状,着眼于电网未来发展趋势,深刻洞察社会需求,积极拓展新的拳头产品。凭借敏锐的洞察力,福建中网电气迅速将新一代环保型柱上开关设备——ZW68-12智能柱上断路器(以下简称“ZW68断路器”)确定为公司重点开拓的新一代核心产品之一。

“我们希望通过ZW68断路器这一新产品,为实现‘双碳’目标贡献自己的一份力量。”叶炳师表示。

将“ZW68断路器”确定为公司重点开拓的新一代核心产品之后,福建中网电气结合自身的研发情况和实践经验,积极与中国电力科学研究院保持密切沟通,并就优化提升ZW68断路器性能提出了宝贵的建设性意见。福建中网电气在行业领域的卓越表现,以及其对ZW68断路器的深度研究,让其从众多竞争企业中脱颖而出,得到了中国电力科学研究院认可,顺利获得ZW68断路器专利实施许可。

获得专利实施许可后,福建中网电气全力推进ZW68断路器生产的各项工作。2020年4月,福建中网电气在西安高压电器研究院取得ZW68断路器型式试验报告,其中IAC级内部电弧试验一次性通过。2020年7月,首批ZW68单相接地故障真型试验在中国电力科学研究院进行,福建中网电气和其他六个厂家顺利通过了这一试验。

全新ZW68断路器3大亮点深受行业关注

福建中网电气精心打造的ZW68断路器深受行业关注,它有什么特色和亮点?

对此,福建中网电气ZW68断路器项目组总工程师朱永波进行了深入解读。

在深度融合方面,福建中网电气在ZW68断路器身上下足了功夫。首先是隔离开关与真空开关深度融合。ZW68断路器与ZW32-12型比较,融合更深度。真空灭弧室与直动式隔离刀闸固封成一体,所有元器件相对位置通过模具保障,精度高,无二次装配过程,整体电气性能稳定。

再者,ZW68断路器的二次元件与一次元件实现全面融合。ZW68断路器采用套管式PT和CT,将其设计为开关本体的一部分,测量元件与开关元件真正做到深度融合,减少一二次设备采购、组装、联调压力。

采用环保绝缘介质,成为福建中网电气ZW68断路器最大的亮点。和传统断路器产品ZW20-12、LW3-12均采用SF_6(六氟化硫)气体为绝缘介质不同,ZW68断路器内充0.02MP的干燥空气,年泄漏率小于0.05%,不排放有毒气体,即使不充气体也能满足绝缘性能要求。“充入干燥空气,是为了保证箱内正压力,避免户外产品出现特有的‘呼吸效应’,最大程度避免外界因素对开关设备的影响,确保全生命周期内绝缘材料不凝水,金属材料不锈蚀。”朱永波进一步阐释。

另外,使用全封闭铝合金外壳,是福建中网电气ZW68断路器的另外一个亮点。这一新产品外壳采用铝合金整体铸造与CNC精密加工工艺,抗水压强度达0.24MPa以上。防护等级可达到IP67,实现全方位防水。通过使用全封闭铝合金外壳,福建中网电气由此确保ZW68断路器整机配合可靠,且防腐性能优异。

新产品在福建三地市挂网试运行并通过验收

作为新一代环保型柱上开关设备,ZW68断路器性能如何?经过福建三地的挂网试运行,福建中网电气生产的ZW68断路器性能得到了很好的验证。

在取得ZW68断路器相关型式试验报告及与智能化终端的联调报告后,福建中网电气积极推动新产品在电力系统挂网试运行。经过努力争取,福建中网电气生产的6台ZW68断路器,先后在宁德、三明、泉州晋江挂网试运行,三个地市各两台。6台ZW68断路器挂网试运行的具体情况如下:2021年的1月,在国网福建三明供电公司10kV洋溪线916-^#81杆与10kV^#3徐碧线928-^#81杆同杆双回架设试运行;同年4月,在国网福建宁德供电公司10kV北环线904线路^#007A杆及10k古泮线615线路007-1杆挂网试运行;同年6月,在国网福建晋江市供电公司110kV华海变电站10kV华科线和110kV华海变电站10kV中粮线挂杆试运行。

据福建中网电气副总经理郑品品介绍,6台试运行的产品分布的位置在不同的环境中,晋江靠海,盐雾大,三明和宁德早晚温差大,当地环境会出现凝露情况。不同的环境,对福建中网电气ZW68断路器进行着对应的考验。

挂网试运行期结束后,国网在宁德、三明、泉州晋江的供电公司分别出具了试运行证明,试运行证明均显示,福建中网电气生产的ZW68断路器主要性能稳定,结构合理,运行稳定可靠,运行状态良好,通过各项验收,并正常投入运行。

自主研发设计生产线全面保障新产品性能

性能稳定的ZW68断路器既环保,又更加集成化,其背后是福建中网电气雄厚技术积累和持续不断地创新。

福建中网电气自创立以来,持续深耕主业,在行业中拥有雄厚的技术积累。在公司发展过程中,福建中网电气十分注重人才培养,积极为员工提供发展与学习的平台,目前已打造出一支近200人的专业团队。有梦想、有活力的专业团队,正在吸引着更多的人才加盟到福建中网电气。

在推动技术创新方面,福建中网电气与西安高压研究院、中国电力科学研究院及各大院校间持续开展横向技术合作,并不断通过内部激励,鼓励员工发明与创造,在创新驱动的大环境下形成全员参与的创新氛围。据悉,福建中网电气目前已拥有3项国家发明专利、21项实用新型专利、2项外观专利。

创新永无止境,这是福建中网电气的发展理念之一。在制造ZW68断路器过程中,福建中网电气将创新理念贯穿始终。有别于传统的柱上开关设备,福建中网电气生产的ZW68断路器不但环保,而且更加集成化。

如何让ZW68断路器既环保,又更加集成化,而且又确保性能稳定?这涉及方方面面,其中生产线的设计成为最为关键的一环。

ZW68断路器是一个新产品,行业中并没有现成的生产线可供借鉴,勇于拼搏的福建中网电气决定自主研发设计生产线。在获得ZW68断路器专利实施许可后,福建中网电气高度重视,立即由骨干技术人员牵头,成立由技术、生产、质检等各个部门组成的ZW68断路器事业部,事业部成员弘扬新时代工匠精神,自主研发设计行业独有的ZW68脉动生产线,全面开展ZW68断路器的试产、量产及综合检测。

“在自主研发设计ZW68脉动生产线时,光是研发设备就投入了100多万元。”朱永波说,其中新研发的“阻力测试仪”为性能独有的检测仪器,并获得两项发明专利和一个软件著作权。

据介绍,福建中网电气自主设计的ZW68脉动生产线具备自动化检测功能,对产品工艺关键节点都有严格把控措施,得到ZW68项目组专家的一致认可。

在“肯犁、实在、创新”的企业精神鼓舞下,始终致力于服务国家能源互联网建设、服务国家数字经济发展的福建中网电气有限公司,将永葆企业发展初心,守正创新,砥砺前行,为推动数字化与传统业务的深度融合与创新发展,更好地助力行业数字化转型,助推国家绿色电网建设,履行“双碳”社会责任,积极贡献自己的力量。(刘龙海)

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