近日,中國電力企業聯合會下發了關于公布2023年度電力創新獎獲獎名單的通知,平高參與的“智能高壓開關”等5個項目榮獲獎勵。其中,專利成果類一等獎2項,技術成果類二等獎3項。
電力創新獎是由中國電力企業聯合會設立的獎項,旨在推動電力工程技術及行業管理創新,獎勵在電力工程技術、電力行業管理等領域有突出創新的單位和個人。該獎項包括電力科技創新獎和電力職工技術創新獎。其中,電力科技創新獎包括技術、信息化、標準、管理、專利等五類成果。
專利成果類一等獎:智能高壓開關

專利發明了一種智能高壓開關,采用智能電機驅動技術,提升了操動機構的智能化操作水平,實現了開關分合閘操作的高度可控、狀態監測及狀態評估;同時設計上采用模塊化理念,降低了產品零部件數量,顯著減少了后期運行維護工作量。依托該專利技術研制的系列化智能電機驅動操動機構、系列化智能高壓開關,提升了高壓開關設備的智能化水平,促進了電網的智能化升級。
以該專利技術開發的系列化高壓開關產品已廣泛應用于“天津輕紡城““寧波灣塘變”“山東壽光變““寧夏妙嶺變“以及“山西晉北擴”等多個工程,累計應用200余臺,對提升高壓開關裝備制造業水平,支撐電網建設有重要意義。
液壓操動機構及液壓控制閥

專利首創了一種由電磁斥力驅動的液壓控制閥和配套的快速液壓操動機構,解決了現有液壓操動機構無法滿足快速開關動作要求的問題。控制閥換向時間≤2ms,比常規產品短80%,為業內最短;適配于世界首臺SF6高速開關,分閘時間≤8ms,比常規產品快60%,實現了從“0”到“1”的技術突破。
基于本專利技術研制的252千伏、550千伏高速開關,應用于世界首個短路電流柔性抑制示范工程,驗證了短路電流柔性抑制技術的可行性,有效解決了電網短路電流超標“卡脖子”問題,實現了技術創新領域的一次原創性突破,引領了新的技術發展方向,推動了高壓開關行業的發展,具有積極的社會經濟效益。
技術成果類二等獎:高可靠智能化高壓開關設備關鍵技術及應用

項目在國家基金委、科技部等支持下,產學研用聯合攻關,實現了高壓開關設備絕緣精準感知、機構靈活驅動和數據融合應用關鍵技術突破:揭示了高壓開關設備絕緣局部放電的多光譜關聯關系和光通量發展傳播規律,提出了光電圖譜融合重構診斷方法,首創了基于電磁時差精準提取和光學指紋的兩級定位技術,研制出局放光電信號時空同步感知裝置,實現了絕緣缺陷的高靈敏度監測預警和亞厘米級定位。發明了基于高轉矩/慣量比永磁電機的高壓開關設備電機直驅操動機構,提出了最大轉矩電流比控制和分段負載匹配方法,實現1ms誤差的高一致性可靠啟閉。提出了操動機構動態監測-靜態自檢的全時感知技術,攻克了開關動作部件無法長期連續監測評估的難題。構建了面向高壓開關異構傳感器的無線協同感知物聯架構,研發了一二次融合的數據匯集技術及裝置,解決了數據前端同步交互難題。提出了多維數據驅動的狀態評估方法,建立了智能高壓開關設備數據分析與綜合評價系統,故障辨識準確率達到95%以上。
大容量高壓開關用高電氣壽命觸頭關鍵技術

項目開發出一種高通流、高可靠性滑動電接觸結構,解決了電觸頭接觸壓力和接觸電阻難以協調控制的技術瓶頸。發明了一種適用于大容量、高電氣壽命電觸頭的銅基材料,實現了電觸頭的高通流和高可靠性。研究了一種銅鎢觸頭配方及銅鎢觸頭改性方法,制備了高耐電弧燒蝕、高耐磨的銅鎢觸頭。
采用項目研制的CuW電觸頭,在國際上首次完成1100千伏切濾波器組斷路器的552次BC2級試驗,126千伏斷路器的3000次容性開合試驗。新開發的高通流電觸頭使252千伏柱式斷路器額定通流提升到6300安,550千伏罐式斷路器額定通流提升到8000安。項目授權發明專利18件,發表核心期刊以上論文14篇,專著2部,成果經中國電工技術學會鑒定,整體技術達到國際領先水平。
采用項目技術成果新研制的1100千伏切濾波器組斷路器、550千伏/80千安/8000安斷路器、252千伏/63千安GIS等多種設備,已在臨沂換流站、古泉換流站、新疆五彩灣、汕尾變等變電站成功投運。
12-126千伏環保智能型系列化真空斷路器的技術研究及應用
該項目針對中壓開關設備的“卡脖子”難題,從中壓開關設備核心元器件研制出發,完成了12千伏-40.5千伏系列化環保智能型真空斷路器及其關鍵核心元器件滅弧室、固封極柱及機構技術研究及產品研制,目前產品已提升到126千伏電壓等級。該系列真空斷路器,實現了真空斷路器及其配套元器件模塊化設計,使機構與斷路器有機的集成為一體,實現了機械壽命60000次,滿容量短路電流開斷次數100次的技術突破(與現有技術相比,性能提高100%)。實現了固封極柱下料循環利用,達到綠色環保的要求,打破了國外高端真空開關設備的技術壁壘。進行彈簧操動機構及配重大軸傳動系統創新設計,獲得完全自主知識產權,有效提升了產品的性能并保證了產品的可靠性。進行智能化通信研究,高度融合電子式電壓、綜合保護裝置控制及儲能回路電流檢測等傳感器,具有測量、保護、控制、監測、通信等一體化功能,可實現數據傳輸聯網,整體技術水平達到國際領先水平。
本項目研究共發表核心論文3篇,期刊論文6篇,授權發明專利10項。該技術目前廣泛應用于中壓真空斷路器、開關柜、環網柜、充氣柜、箱變等產品中,遍及浙江、江蘇、河北、河南、湖北、湖南、安徽、重慶、西藏、寧夏、內蒙古等省份及大型盤廠、小區用戶,有效提升了電能質量,為配電網改造奠定了堅實的基礎。