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[成果] 1800220033 江苏
TM451 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:特高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)具有占地面积少、环境电磁干扰低、运行维护方便等优点,是特高压变电站的主流发展方向。电压互感器是用于电网电能计量、电压测量及继电保护的重要设备,特高压柱式电容式电压互感器(柱式CVT)无法满足全GIS要求,而GIS设备中用到的罐式电磁式电压互感器(罐式PT)存在可能与电网发生铁磁谐振的风险,陡波冲击耐受能力弱,对电网安全稳定运行造成隐患,且随着电压等级提高,成本、制造难度等成倍增加。仅有日本针对中国特高压工程实现了商品化,初步形成垄断局面。该项目采用产、研、用相结合的技术路线,突破传统互感器的设计理念,创新性的提出了罐式CVT的概念,用单一同轴气体绝缘结构代替了油纸复合绝缘的小单元串联结构,并实现了特高压电压等级样机研制及工程应用。 项目在设备研制过程中,充分考虑CVT的绝缘及误差性能,反复论证结构尺寸结构参数,实现了1000kV罐式CVT的整体结构设计及关键技术参数的确定;在实施过程中,提出通过在电容分压器与电磁单元之间串联线性电感的方式,抑制VFTO的方法,研究线性电感的结构及参数,通过仿真计算对阻尼效果进行验证;在设备制造过程中,采用多种工艺方法相结合,确保其同心度与同轴度;在设备试验过程中,提出1000kV罐式CVT等效试验方法并研制试验工装,解决其铁磁谐振试验及暂态响应试验无法开展的技术问题,确保了样机型式试验的顺利实施;最终,项目建立了1000kV罐式CVT长期带电考核平台,研制了误差在线监测系统,实现了1000kV罐式CVT运行误差的监测,全面考核其绝缘及误差性能,为挂网运行奠定基础。该项目形成了完善的1000kV罐式CVT设计规范及生产制造工艺,建立了实验室及现场性能考核体系,颁布实施了《1000kV罐式电压互感器技术规范》(DL/T 1186-2012),为其广泛推广应用奠定基础。 项目获发明专利授权4项,实用新型专利授权1项,制定电力行业标准1项,发表论文12篇,其中EI检索5篇、中文核心7篇,获得型式试验报告1份,校准证书2份。1000kV罐式CVT具有抗冲击电压能力强和抗电磁环境干扰、附加误差小等优点。该互感器于2013年9月在中国“皖电东送”工程淮南站挂网,运行情况良好。项目成果在安徽省科技厅鉴定为整体达到国际领先水平。 该罐式CVT研制成功,使得日资企业的罐式PT报价降低,近三年节支总额达3.65亿元,随着特高压工程的大规模建设,一方面继续带来巨大的节支额,另一方面随着罐式CVT逐步实现量产,所带来的利润大幅增加。项目研究成果打破了国外技术垄断,为中国国产装备走向国际奠定基础,对安徽省科技成果转化工作具有积极推动作用。同时,项目成果还应用于低电压等级罐式电压互感器其他高压电器设备的研制,对相关领域技术有较大的启发,经济效益和社会效益显著。
[成果] 1800140270 江苏
[TM41, TM407] 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:随着世界工业革命的迅猛发展,全球能源互联网的快速形成,对大容量、高电压电器的需求在不断增长,但大容量检测设施已越来越成为发展的瓶颈,上海正泰电气股份有限公司研制的出口型ODFS11-400000/500单相自耦变压器问遍世界所有最强检测机构做突发短路试验无人敢接。原因很简单,试验系统的容量达不到被试电器容量要求。而苏州电器科学研究院股份有限公司在2013年11月份曾成功的将334000/500单相自耦变压器进行突发短路试验,现接下这个任务后要在原来容量的基础上增加20%可以说在国内外还史无前例,将是一个巨大的挑战,首先是冲击发电机并联所产生的阻抗与被试变压器的阻抗匹配问题,过去做334MVA时用5台3500MVA冲击发电机进行并联,形成阻抗匹配,而现在要重新找方案进行,并要对新方案的并联技术解决输出电压同步性的问题、励磁升压等问题。科研攻关组的专家经过半年多反复计算和认证,并对相关设施进行升级改造,于2016年5月终于成功将5台3500MVA和2台6500MVA冲击发电机进行并联,形成总容量30500MVA,通过4台1200MVA中间变压器串接和2台500kV开关选相合闸,并采用计算机同步合闸时序控制和高精度自动测量系统将上海正泰电气股份有限公司的400000/500单相自耦变压器进行了突发短路承受能力试验。该试验也由中国机械工业联合会组成的专家团队和国际短路联盟专家在现场进行了目击见证,并由目击专家组组长现场确认并签字。 该项试验不仅解决了正泰集团试验难做的问题,更是获得了在该领域的世界话语权,成为世界上唯一能做500kV/1200MVA等级的检测机构,为中国检测事业的辉煌和国际地位的提高作出了应有的贡献。 试验的成功也昭示着今后会有越来越多的大容量电器前来检测,为企业的发展和社会进步都带来极具深远的影响。
[成果] 1800140106 河南
TM564 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目研究的F1-2500户内直流真空开关是为舟山多端柔性直流输电示范工程的应用需求定制,舟山多端柔性直流输电示范工程是世界上第一个五端柔性直流输电工程,将建成舟山北部主要岛屿间的直流输电网络,加强下辖诸岛的电气联系,增强网架结构,提高供电可靠性,为风能、太阳能等清洁能源开发打下坚实的基础。 F1-2500户内直流真空开关应用于柔性直流供电系统中,与被保护元件并联,系统正常时,开关处于分闸状态。当被保护元件发生故障时,开关快速合闸,将故障元件短路,保护其它元器件免受损害。是柔性直流输电项目中必不可少的保护装置。由于国外该类型开关的技术封锁,不单独销售开关元件,只提供柔性直流系统解决方案,所以自主研发户内直流真空开关需求迫切。 F1-2500户内高压真空开关,采用双气隙倍力永磁操作机构和真空灭弧技术,攻克了普通开关合闸时间长的问题,可在3.5ms内快速合闸。具有更长的机械寿命(机械寿命1000次)和电寿命(接通额定电流次数100次)。采用全绝缘技术,具有更高的绝缘水平和安全性。在开关内部置有防弹跳装置,可以实现开关合闸零弹跳。项目获得实用新型专利3项,发明专利1项。 F1-2500户内高压真空开关作为柔直工程的核心元件,2014年舟山多端柔性直流输电示范工程的成功投运,该项目安装应用F1-2500产品3300余台,运行状况稳定。尤其在2015年春节及两会期间保电工作任务中发挥了重要作用,作为嵊泗电网的主电源,其安全稳定运行保证了当地人民正常的生产、生活,产生了显著的社会效益。2017年渝鄂直流背靠背联网工程的建设,该产品中标13500台。故国产户内直流真空开关的研制成功打破了国外核心元件的垄断,提升了国产柔性直流系统应用的国际竞争力。
[成果] 1800140250 辽宁
TM472 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于输电工程领域。在交流输电线路中,保持电压稳定和无功补偿平衡是十分重要的。传统铁心并联电抗器只能提供固定的电抗值,当线路负荷改变,出现较大波动时,不能根据线路负荷有效地进行电容补偿调节,稳定输电线路电压。有载调容分级并联电抗器通过有载开关进行电抗值调节,进而改变电抗器的容量。当输电线路在空载或载荷较小时,保证对剩余充电功率进行无功补偿,避免引起电网运行电压偏高。特别是远距离输电时,使用有载调容分级并联电抗器比使用传统电抗器需要的设备更少,经济性更高。此外有载调容分级并联电抗器可以将电压保持在指定范围内,可以稳定季节性或每天出现负载波动的电网。特别是当天气原因造成功率波动时,有载调容分级并联电抗器可以保证电源电压稳定并提高运行安全性。 该项目依托特变电工沈变公司与美国洛杉矶水电部正式签订的3台三相有载调容分级电抗器的供货合同进行开发研制。是国内首次承接研发的带有载开关大容量三相一体调容分级并联电抗器。此类有载调容分级并联电抗器电压不变电感逐级变化,容量变化范围为50%~100%。 该项目在研发过程中,结合项目的技术特点,提出了全新产品设计方案要求。采用6项专利完成该项目研制。该方案设计、仿真验证、工艺、制造等多个方面难度极大,项目结合可调并联电抗器产品工作原理的特殊性,通过一系列的技术攻关,产品均一次试验成功,并具有控制灵活、自动调节容量以及噪音低、温升低、振动小、局放小等优点,形成以下四项创新点: ①采用主线圈、粗调线圈和细调线圈排列结构。这种结构有效地降低了电抗器损耗,实现了电抗器容量50%~100%有级调节。 ②编制新的主线圈、粗调线圈和细调线圈排列结构电抗值计算方法。通过对三个轴向排列绕组漏磁分析研究和线圈电抗高度等效计算,电抗值可控制允许偏差为±5%范围内。 ③采用全新的有载开关中性点打开使用方法。通过对产品中性点连接方式研究,对电抗器三相中性点不平衡电容值和开关打开中性点连线后两相间的冲击电位值进行验证。将三相一体开关中性点打开使用,有效地简化了产品引线结构、缩小了产品外形尺寸。 ④容量调节范围宽。该项目产品容量调节范围为50%~100%,即容量可以从45 Mvar调节至90 Mvar。容量调节范围可完全满足系统无功补偿需求,与固定高抗相比有最大优势,它会随着系统负荷的变化调节自身容量,实现真正的柔性输电,还可以抑制工频和操作过电压,从而可大大提高系统的稳定性和安全性。 该项目共实现销售收入2500万元,2015年12月底成功挂网运行,运行情况良好。有载调容分级并联电抗器优点突出、作用明显,现已成为国外各先进厂商的研究热点,尤其是北美地区对有载调容分级电抗器需求量呈稳定的增长趋势。通过该项目的成功研制,实现了该类科研产品的市场转化,在2017年初实现该类型产品预中标订单3000万元。 项目获权国家发明专利1项。2016年1月通过了中国机械工业联合会新产品、新技术鉴定,产品各项技术指标达国际领先水平。项目的成功开发填补了国内空白。该项技术的突破为中国输电无功补偿开拓了新的思路和广阔的视野。该产品具有降低电网线路损耗、提高电能传输质量等节能优点,对节约型社会建设具有积极的意义。
[成果] 1800180150 上海
TM914.41 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于硅基太阳电池领域,重点围绕硅基太阳电池中陷光结构、微纳电极结构大面积加工、光吸收增强、光电耦合机制等科学和技术问题,开展研究开发工作,主要创新点有: (1)利用金属辅助化学刻蚀及碱修饰方法在大面积156×156mm多晶硅上,研制出硅纳米孔陷光结构,电池效率相对传统工艺提高了0.32%。该项技术应用于江苏福克斯新能源科技有限公司的太阳电池的生产,新增产值约1.84亿多元人民币。 (2)利用低压气相输运设备在大面积太阳电池用玻璃上,制备出有序阵列的一维ZnO纳米线材料,提高入射光吸收效率,并能对其化学计量比和表面形貌精细调控,减少氧空位浓度;构筑ZnO纳米倒锥/Al复合背电极,阻挡金属背电极元素Al向n-a-Si:H层的扩散,增强长波段光在a-Si:H中的有效光程。该技术应用于南通强生光电科技有限公司硅基薄膜太阳电池生产中,与其传统生产工艺相比,电池组件效率由原来的8.12%提高到9.06%,三年新增产值9000多万元。 (3)将电化学自组装和纳米压印技术相结合,开发出一系列微纳图形化的窗口层封装薄膜和柔性衬底(金属和聚合物)。微纳结构减反射膜作为薄膜电池组件封装材料用于上海空间电源研究所的薄膜组件,经长期使用及测试验证,日均发电量相对提高5%以上。图案化柔性衬底用于非晶硅薄膜电池,提高长波长光程,同时缓解了各功能薄膜层之间的热应力和机械应力,提高电池的良率和服役稳定性。 该项目所形成科技成果在江苏福克斯新能源科技有限公司、南通强生光电科技有限公司、上海空间电源研究所等企事业单位获得广泛应用,累计经济效益近2.7亿多元,在国内外SCI检索期刊上发表论文30余篇,获授权发明专利7项。该成果的应用推广取得了良好的社会和环保效益,并且依托该项目的实施,培养了现场工程技术人员37名、硕士/博士研究生29名,推动了中国光伏产业的人才培养和科技进步。
[成果] 1800220034 江苏
TM564 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目研发12~40.5kV全系列新型环保气体开关设备采用绿色环保的氮气作为绝缘气体,实现了中压开关设备的智能化、环保化及可靠性升级,避免传统空气绝缘开关设备绝缘性能受环境因素影响及正常运行能耗较高的缺点,具有同SF6气体绝缘开关设备免维护、紧凑型、高可靠的技术特点,同时可完全避免温室气体SF6的使用及排放。项目针对12~40.5kV气体绝缘开关设备采用微正压环保氮气作为绝缘介质的高压绝缘技术、大电流载流散热技术、低泄漏率密封技术及现场运维检修技术等方面进行了研究,研制了采用微正压环保氮气绝缘的12~40.5kV气体绝缘开关设备及状态检测装置,实现了在电力、煤矿、自来水厂等多个领域的50多座变电站的工程应用及可靠运行,其中40.5kV N2绝缘开关设备实现全球范围内首次成功应用,填补了国内外在该领域的空白。 主要技术要点如下:(1)完成12~40.5kV纯氮气绝缘紧凑型环保型开关设备工程应用及运行,占地面积降低40%以上,实现开关设备一次高压系统免维护并可实现智能化监控及无人值守,设备绝缘可靠性大幅提高,运维检修成本大幅下降。同时环保气体绝缘开关设备无高温室效应及窒息性SF6气体泄漏风险,绿色环保、安全性高。(2)新型环保气体开关设备采用额定充气压力0.02MPa(相对压力)的微正压氮气替代SF6气体,同时满足零表压下工频耐压和雷电冲击耐压的绝缘设计,实现设备可靠运行。通过研究氮气的放电特性及电场结构仿真计算,完成环保气体开关设备绝缘结构设计及优化,实现单个绝缘件局放值小于1pC,整柜局放值小于10pC的设计目标,确保一次高压系统40年免维护运行。(3)紧凑型环保气体开关设备采用多母线分散并联结构构成自然优化的电场分布以及对流、传导和辐射同时作用的密封气箱散热结构设计,有效控制载流导体的电流密度分布,采用发热、散热相结合的技术手段,实现了2500A微正压氮气开关设备自然散热。相比于空气绝缘开关柜降低主回路电阻30%,且接触电阻无劣化风险,大幅降低设备损耗,实现节能增效。(4)研制了基于声电联合检测技术的局部放电在线监测设备,开发了绝缘状态智能评估系统;研究了气体湿度和纯度对纯氮气开关设备绝缘性能的影响,提出了现场检漏和补气操作方法;发明了硅橡胶连接器,实现了柜体模块化拼接和中间柜可抽出功能。 依托项目成果编制5项国家标准、3项能源行业标准和1项团体标准。获授权发明专利13项,实用新型专利21项,软件著作权1项,累计发表学术论文13篇。 项目整体技术被鉴定为国际先进水平。项目的产品及技术拥有绿色环保和安全可靠的优势,适应电网可靠性日益提升与环境协调发展需要,已在安徽、北京、湖南、上海、浙江等电网推广应用,正逐渐应用于环境友好型电网的建设中,具备在全国电力企业全面推广的条件。
[成果] 1800140046 陕西
TM41 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于电气工程学科领域,涉及电力系统、高电压、电气绝缘电力电子技术等专业。 近年来,为了满足国民经济快速发展对电力供应不断增长的需求,电源点建设成为近年来中国电力建设的一个重点,其中1000MW超超临界燃煤发电机组的建设成为了近年来的一个热点,与之配套的1000MVA级别巨型大容量升压变压器将具有广阔的市场前景。 SSP-1210000/500三相发电机升压变压器是西电西变为神华神东万州发电厂新建工程一期(2×1036MW)工程设计的发电机升压变压器,是西电西变为1000MW超临界燃煤发电机组配套研制的国内外容量最大的500kV三相一体升压变压器。通过电、磁、热、力等方面的优化设计,降低了损耗,控制了漏磁和过热。具有结构紧凑、绝缘可靠、损耗小、噪声低、温升低、抗短路能力强等优点,产品技术性能指标达到国际领先水平。同时,获得授权一项实用新型专利(专利名称:一种交流变压器的油箱和出线装置及其电屏蔽结构,专利号:ZL201420200950.4)。 该产品的成功研制,进一步检验了西电西变的设计、工艺、制造能力和试验能力,使西电西变巨型发电机升压变压器关键技术得到进一步发展,带动了企业整体技术水平提升,促进了产品技术等级和更新换代,为企业可持续发展提供动力和保障,具有广阔的市场前景;为更大容量、更高电压等级发电机变压器产业化奠定了坚实基础。
[成果] 1800140222 河南
TM564 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于电气设备中关键零部件在超特高压开关设备的制造领域。该项目攻克了关键焊接件在生产制造中由于设计和工艺要求复杂,在进行制造过程中不能满足图纸要求和生产需求,造成供货拖期和质量不能保证的技术难题。突破并掌握了关键焊接件的生产制造技术,开发出针对支架焊装类、动触头杆类、活塞杆装配、变径铝合金筒体、导向焊装、三支柱绝缘子内嵌件筒体、接头等十几种类型关键件的工装夹具,同时优化产品工艺路线,制定合理的制造数据,满足了生产需求。实现了超特高压开关设备中关键核心零部件制造的量产推广。该课题主要阐述对支架焊装类、变径铝合金筒体的开发与应用。 主要科技内容如下: 1.超特高压开关设备中的支架焊装零件,焊接后要求加工精度高,多用于传动部位,对零件加工的尺寸精度、粗糙度要求高。首次将动平衡应用到加工中,研制配重工装并配合使用一夹一顶用开口夹套,使支架焊装在加工转动轴时,解决过程不平稳、车削椭圆变型的难题,保证转动轴尺寸,圆度和圆柱度要求。创新装夹方式,研制装卡胎具,使支架焊装和定位胎具的螺纹相拧紧,胎具中间采用通孔,配合使用特殊制作的合金刀杆和经刃磨的刀片,加工支架焊装导向杆中关键尺寸,保证粗糙度要求。制造水平达到国内领先。该项目获得授权实用新型专利1项,受理发明专利1项,发表论文1篇。 2.超特高压开关设备中变径铝合金筒体,首次采用激光定位法,保证研制的筒体焊接对中工装平行度,使两端法兰和精密大型铝合金筒体有了基准保证。配合使用工装中的微调装置,T型槽滑块,保证铆装后铸造变径筒体长度、两端法兰平行度及与大型铝合金筒体同轴度的要求。解决了大型筒体手工划线铆装效率较低的难题,缩减了加工工序,提高了生产效率,制造水平达到国内领先。该项目获得授权实用新型专利1项,受理发明专利1项。 3.另外还对超特高压开关设备中关键焊接件的组成零部件接头类进行攻关,设计制作装夹工装,解决接头类零部件在加工中粗糙度不良的难题,制作专用工装的结构尺寸、装夹位置、装卸方便性等达到生产和质量要求,解决了该类零部件的生产制造难题,该项目获得国优QC成果1项。 该项目自2014年 11月开始先后应用于多个重点电网工程建设项目,例 :灵州变、灵州变扩建项目、酒泉扩建项目、青海佑宁项目等,产品运行良好。可靠的性能不仅提高了公司声誉,也进一步提高了公司在加工制造方面技术和生产人员的技能水平。
[成果] 1800140252 陕西
TM41 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:变压器作为发电厂和变电站主要设备之一,其运行的可靠性直接影响到电网的安全运行。随着国家电网公司从2009年开始智能电网的建设,变压器智能化的技术也在不断的深入发展,该项目就是在近年来智能化发展的基础上提出的,主要通过对运行数据的分析处理实现对变压器运行状态的评估、运行风险的预警和对剩余寿命、检修时间的预测,同时通过关键智能组件的开发实现变压器运行状态数据、在线监测数据等信息的采集和上传,从而支撑整个项目的开发及应用,通过变压器智能化技术提高变压器产品的运行可靠性。 项目的主要研究内容分为变压器智能化技术研究及软件实现和智能组件设备的开发两个方面。其中,变压器智能化技术研究主要:通过对变压器各种运行状态和信息的数据采集,对比变压器数学模型、历史运行数据等信息,从而综合分析判断评估变压器的运行状态、可能存在的故障隐患及故障类型、变压器剩余寿命预测等,实现变压器运行全生命周期管理。 关键智能组件设备开发研究:研制出TIMC变压器智能监测装置(主IED),可将变压器组件传感器提供的开入量、模拟信息量、数字信息量采集、调理,通过CPU处理后采用IEC61850通讯规约上送站控层或通过4G通讯上传至云服务器进行数据分析及移动端展示。 智能控制系统的设计:以TIMC变压器智能监测装置为核心的智能控制系统,结合油色谱检测、局放检测、光纤测温检测将变压器及附属设备信息上传综合分析,给予状态显示、冷却控制。 该项目的成功研发,将高度集成现有智能组件的功能于一体,为数据分析提供坚实、可靠的基础,而通过数据的综合处理、分析将辅助运行人员对电网运行进行决策,预警潜在风险,合理安排停电检修时间,避免突发故障造成的经济损失和社会影响。
[成果] 1800140375 河南
TM58 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:电力工业是国民经济发展中非常重要的关系国计民生的基础能源产业,对促进国民经济的发展和社会进步起到至关重要的作用。量度继电器和保护设备是电力系统非常重要的电力二次设备,随着智能电网技术的发展和传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术的应用,中国电力系统保护与控制技术不断发展创新,向智能化、数字化、接口标准化、网络化的方向发展。电力系统保护控制设备技术的发展需要有完善的标准体系支撑,因此,立项开展了量度继电器和保护设备通用基础标准体系的研究和制定。该项目研究了量度继电器和保护设备通用基础标准体系,包括GB/T 14598.2-2011《量度继电器和保护装置 第1部分:通用要求》、GB/T 19826-2014《电力工程用直流电源设备通用技术条件及安全要求》、GB/T 14598.303-2011《数字式电动机综合保护装置通用技术条件》三项标准,内容涵盖了电力系统继电保护和控制设备领域的大部分设备。GB/T 14598.2-2011等同采用IEC 60255-1:2009,规定了量度继电器和保护装置以及由这些装置所组成的电力系统保护方案的通用规则和要求,对量度继电器和保护装置的环境条件、额定值、输入输出、设计和制造、环境性能、机械要求、电磁兼容、试验、标志包装、运输贮存等方面的要求做了详细规定。GB/T 19826-2014规定了电力工程用直流电源设备、一体化电源设备的通用技术条件和安全要求、试验方法、检验规则等方面的要求。电力工程用直流电源设备为变电站二次设备提供工作电源,其安全性和稳定性非常重要,是电力系统控制保护设备正常运行的基础。GB/T 14598.303-2011对数字式电动机综合保护装置的额定参数、环境条件、功能要求、性能指标、电磁兼容要求、安全要求、试验方法、检验规则等相关技术性能做了详细要求。数字式综合保护装置是继电保护控制设备的重要组成部分,按照保护对象和功能可分为很多种类型, GB/T 14598.303-2011中的大部分内容也可为其他各类型数字式保护装置提供典型示范、引用和借鉴。量度继电器和保护设备通用基础标准在制定过程中充分考虑了中国电工领域继电保护和控制技术的发展情况和工程应用需求,综合了国外技术和国产化研究成果,依托智能电网、特高压输电、新能源等领域重大工程的运行经验,形成了高起点、适用性强、符合中国技术发展方向的电力保护控制设备基础标准体系。 该标准项目的成果广泛应用于智能电网、特高压输电、电动汽车充换电站、分布式电源等多个领域,为中国电力系统控制保护设备技术的发展和电力工程建设提供了重要技术支撑。通过该系列标准的制定和实施应用,完善了国家标准体系,提升了中国保护控制产品的品质和适用性,促进了中国电力技术快速发展,保障了电力系统安全稳定运行,同时也提高了中国标准和产品的国际影响力,使中国在国际电力工程项目的投标竞争中更有优势。
[成果] 1800140025 上海
TM867 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:“高速数字电缆及模块电磁兼容性能测试技术研究及装备研制”项目来源于上海市科委立项,项目研发内容属于信息通信领域的安全问题,所属学科为测试仪表。 作为现代社会中传输各种数字与多媒体信息的载体,以及新能源汽车中信号 控制与供电电缆的兴起,传统与新型电缆的应用频率越来越高,应用场合越来越 复杂,由此带来的电磁干扰问题也日益受到重视。电磁干扰不仅会影响人们的日 常工作和生活,影响出行的安全,更严重的会影响到国防军事领域的武器装备效 能和战斗力的发挥,因此能否安全、可靠的传输信号成为人们日益关注的问题。 该成果根据IEC 组织中关于电磁兼容测试标准所自主研发的系列产品,根据不同的应用环境,开发出系列化的测试装备,可以用于评估和检测高速数字通信电缆及模块、新能源汽车电缆、充电桩电缆、航空航天用线束等的电磁兼容性能。 该项目由上海电缆研究所自主研发和实施,关键技术拥有自主知识产权,授权发明专利两项,授权国外专利一项,其他知识产权三项,形成自主知识产权专用测试设备五类。 该项目的研究成果已填补国内该领域的空白,解决了国内测试设备的瓶颈问 题,研究成果范围覆盖现有已知的通信电缆电磁兼容性能测试的标准。项目组培养了两位IEC注册专家,直接参与国际标准的制定,该项目的研究成果已在国际标准(IEC)和国家相关标准的制定中得到应用,提高了中国在该技术领域的标准话语权。 项目组织实施单位上海电缆研究所成为国际上首家也是唯一一家具备通信电缆电磁兼容性能完整系列设备的机构。该项目通过成果转化已经实现科研向市场的转换,具备批量国产化的能力。专家评审及科技查新均认为该项目填补国内空白,技术复杂、难度很大,已经达到国际先进水平。形成的系列测试装备已经在中国工业产值最高的两个行业:线缆行业与汽车产业里得到了广泛的应用,并且成为国内市场的主流设备,主要用户有国家电线电缆检测中心、中国商飞集团上海飞机制造有限公司、工信部信息技术研究院、国家传输线研究所、各省市级质检机构、线缆生产企业等。 通过用户中众多的国家级、省市级质检机构,使用该项目的研发成果,不仅将其应用在线缆领域,还延伸到新兴领域,例如新能源汽车控制电缆、充电桩电缆、机器人电缆、航空航天线束等,为线缆行业、新能源汽车产业等提供各类电缆的电磁兼容性能的质量评估与检测服务,促进与提升行业的整体技术水平,推动了产业的发展,提升了中国线缆领域的的高端检测能力。同时还结合测试技术,填补了汽车领域相关检测技术的空白,使其应用于新能源汽车电缆的相关检测标准中,推动了汽车产业电磁性能检测标准的健全。系列化产品同时替代了价格昂贵的进口设备,解决以往该类设备全部依靠进口的局面。 该项目实现直接经济效益超过两千万元,对中国通信线缆行业的技术水平的提高起到积极的作用,产生了良好的经济效益与显著的社会效益。
[成果] 1800140108 河南
TM564 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:液压操动机构广泛应用在高压开关上,其性能表现直接影响到高压开关的性能,碟簧储能液压操动机构作为液压操动机构的一种,采用压缩组合碟簧的方式进行储能,大大降低了环境温度对系统压力的影响,提高了断路器分合闸动作的稳定性;同时该型机构配以模块式设计的液压功能元件,结构紧凑,零件少,结构可靠性高。由于碟簧储能液压操动机构的这些优点,近年来备受广大用户欢迎,是液压操动机构的重要发展方向之一。 该项目主要研究内容: (1)完成了碟簧储能液压操动机构建模与仿真技术研究; (2)完成了碟簧储能液压操动机构测试技术研究; (3)完成了高油压下可靠密封技术研究; (4)研究出了精密液压元件加工工艺和液压系统清洁工艺,设计出了工艺工装18套、引进了3项新工艺,提出了异物控制结构、油道精修工艺并独创倒置式清洗装置。 在上述研究成果基础上,设计出了CYTA系列碟簧储能液压操动机构,其分闸闭锁油压下的操作功为4.6kJ~14.9kJ,分闸速度最高可达15m/s,机械寿命达到10000次,满足高压开关M2级机械寿命的要求。可全面匹配252kV~550kV全系列的GIS、罐式高压开关,以及363kV~1100kV全系列敞开高压开关产品,满足国内外主要电压等级的开关设备的需求。 该项目研制出的产品已在埃塞俄比亚、印度吉申根杰等重点工程中使用,动作稳定可靠,运行情况良好。碟簧储能液压操动机构在国内外市场上已经应用超过300台,所配高压开关产值超过2亿元,随着后续工程的推进,预计每年将为公司增加销售额7000万元人民币,利润非常可观。 项目成果获授权发明专利5项、授权实用新型专利11项,发表核心期刊论文5篇、其它论文3篇。项目的研究培养了大量技术人才,提升了技术水平,为国际化发展的市场战略提供了强有力的保证;产品减小了高压开关整机布置的尺寸,降低了高度,节约了占地面积,该项目的应用打破了国外技术垄断,为树立民族品牌意义重大,同时为落实国家“一带一路”战略、推进跨境电力与输电通道建设打下了坚实基础。
[成果] 1800180422 上海
TM564 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:超级结器件作为一种新型高端MOSFET开关器件,其开关频率高,单位面积导通电阻低,在工作中功耗非常小,几乎不需要专用的散热器件,因而英飞凌的超级结产品也被称为CoolMOS。使用超级结的开关电源有着高转换效率,低功率损耗以及超小的电源系统体积的优点,越来越多的被新型电器产品所使用。 在该公司深沟槽型超级结工艺平台开发之前,业界的超级结的主流加工方法是工艺成熟度高,难度低的多次外延成长的加工方式,但是其结构和加工过程已经被大量的专利所保护。深沟槽型制作方法由于工艺难度大,没有被广泛用在产品的生产加工中。该公司通过广泛的技术调研和内部讨论,明确了建立要有自主知识产权的超级结工艺平台发展方向,选择了工艺难度大,但是技术壁垒少的深沟槽加工方式,通过不懈努力终于开发成功,同时也针对特有的工艺特点,申请了大量的技术专利,为该公司的提供了坚实的知识产权保护。 该项目主要技术方案为通过深沟槽刻蚀加P型EPI填充的加工方式。在项目进行中,创新完成了超40μm深沟槽刻蚀和填充工艺,为客户提供了标准的深沟槽超级结加工工艺平台和设计规则,创建了有效的深沟槽监控手段,同时不断对平台的工艺能力和器件性能进行优化,不断提升了工艺平台的加工能力同时又提升了平台产品的竞争力。 该公司的超级结平台以600V~750V为主,最单位面积通电阻可以达到1.8ohm-mm2,与业界主流产品(~2.0ohm-mm2)相比有一定优势。而该公司最新研发成功的第三代平台产品的比导通电阻更是低至1.2ohm-mm2,达到国际商业化超级结器件生产的最高水平。该公司开发的超级结产品已经经过了大量的终端客户验证,在稳定性和可靠性方面也均完全满足业界要求,得到了众多厂商的认可。 该项目已进入大规模量产,截至2018年3月底,公司因此累计新增产值80,797.88万人民币,实现净利润13,641.17万人民币,新增税收7,883.32万人民币,创收外汇5,287.25万美元。其中,在2015~2017期间内,新增产值63,965.52万人民币,实现净利润11,237.53万人民币,新增税收6,420.53万人民币,创收外汇3,975.68万美元,产品销往欧洲、北美、韩国、日本、台湾地区、香港地区以及中国大陆等市场。 在项目执行过程中,该项目共申请专利95项(国内发明专利88项,实用新型1项,美国发明专利6项),其中获得国内授权专利80项,国外授权专利6项。通过与电子科技大学合作,培养了超过10名硕士、博士研究生。
[成果] 1800140279 河南
TM561.5 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目应用于高压开关设备领域,基于高压开关设备高参数、无油化、小型化的技术发展趋势和智能变电站建设新要求,通过高开断性能低操作功灭弧室技术研究、六相导体共箱紧凑型绝缘结构研究、二次控制回路和元件整体模块化研究、GIS运行状态在线监测系统综合集成技术研究,研发了一种具有综合实时状态监测功能、技术参数高、结构紧凑的126kV GIS设备。该项目于2012年1月启动,2014年12月完成全部型式试验。该项目于2016年9月通过河南省科技厅组织的科学技术成果鉴定,获评国际先进水平。基于该项目技术研发的新型126kVGIS产品于2016年9月通过中国机械工业联合会组织的新产品新技术鉴定,获评国际先进水平。 该项目主要技术特点有: (1)基于气流场仿真技术,模拟短路工况下灭弧室内SF6气体压力、温度参数变化,实现了灭弧室排气口三相偏置、三相气流场互不干扰的结构设计。 (2)基于集成电路技术,研发了集成式GIS控制单元,对二次控制回路和元件进行了整体的模块化设计,构建了基于IEC61850标准的控制系统,实现了控制回路的模块化和小型化。 (3)综合集成机械特性、SF6气体状态、局部放电在线监测系统和电子式电流电压互感器对GIS运行状态进行全面实时在线监测。 (4)基于电场解析技术,通过六相导体共箱的绝缘结构设计,实现了在断路器顶部配置电流互感器。 (5)断路器、隔离接地开关机械寿命均达到10000次;断路器电寿命E2级20次;隔离开关开合容性、感性小电流能力均达到2A。 基于该项目技术研发的新一代126kV GIS产品,以其高参数、智能监测为特点,提高了公司在高压开关设备领域的竞争力。新产品自投入市场以来,迅速成为公司126kV GIS产品线的核心产品,已在北京酒仙桥、上海冠生园等大量变电站中投入使用,并已出口墨西哥、巴西等多个国家和地区,取得了良好的经济和社会效益。
[成果] 1800140384 陕西
TM561 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:高压交流断路器是高压开关设备最重要的产品之一,是输变电系统中起保护、控制和分配电能的关键设备,其正常、可靠的运行对于电网安全、设备安全和人员安全以及可靠供电起着十分重要的作用。 GB 1984-2014《高压交流断路器》是高压开关设备最重要的产品标准,它对额定电压3.6 kV及以上、频率50 Hz的高压交流断路器的使用环境、设计结构、额定参数、型式试验、出厂试验的项目和实验方法、判定原则以及订购、运输、储存、安装、运行和维护规则等方面的要求给予了规范,它是使用该标准的各方(科研、设计、制造、试验、使用等)遵循的统一准则。 该标准贯彻了中国的采标政策,其技术水平和相关要求与对应的IEC标准保持一致,先进性程度保持同步。因此,极大地促进了中国高压开关设备产品的技术进步和更新换代,提升了国际竞争力,扩大了交流。在促进经济发展和社会进步中的作用日益显现。标准已成为国民经济和社会发展的重要技术基础,也是促进生产力发展和社会关系调和的重要元素,并成为规范和促进市场经济健康发展的重要手段。
[成果] 1800140047 新疆
TM41 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:随着中国电力事业的不断发展,电网建设正向着特高压、大容量、高性能、低损耗及自动化方向发展,对电源电压升压技术提出新的要求。中国电力能源升压输送普遍采用“先将发电机升压变压器将发电机输出电压升至220kV或500kV接入电网,再通过“自耦变压器”将电压升至1000kV”的“两级升压”方案,其能源输送效率、节能性、工程建设经济性、环保性均处于较低水平。 项目围绕“节约输电走廊、减少占地面积、增加输送容量、降低输电损耗、降低系统短路电流、提升输电效率”的特高压电网建设需求,推动节能、高效、经济型电网“直发直送”技术发展,突破电源电压直升系统设计瓶颈,在国际上首次完成了27kV直升1000kV系统的轴系扭振和疲劳损耗研究,完成1000kV“三角形”接线型式升压站操作过电压和雷电过电压水平研究,完成机组接入淮沪特高压电网的稳定性研究,在全球率先自主研制核心装备-1000kV特高压大容量发电机升压变压器,实现了发电机出口电压27kV直接攀升至1000kV,由传统“两级升压”变为新型“一站式”能源输送,直接免除升压中间环节,既能够避免“多级升压”产生的电能损耗,又能够节省多个220kV或500kV“中间”变电站的建设,进而提升输电效率、减少工程建设与运维成本、节约耕地占用面积、延长电能输送距离、解决大型能源基地集中送出面临的“走廊紧张、容量受限、短路电流超标”等行业技术难题,能够直接节约工程投资10亿元,产生直接经济效益5.66亿元,以能耗节约间接产生经济效益67亿元。 该项目对促进大型能源基地的集约开发、推动世界特高压电网发展具有重大意义,为加快特高压变压器成套工程能力建设提供实践依据;推动节能、高效、经济型电网“直发直送”技术发展,提升输电效率、减少工程建设与运维成本、节约耕地占用面积、优化电网装备结构,拉动电力装备上下游产业转型升级。
[成果] 1800220037 江苏
TM862 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于电气工程学科,涉及测量与仪器、高电压技术专业,历时5年,产学研用协同攻关完成。项目针对输电、变电、配电防雷接地检测和应用中存在的问题,开展研究并取得显著成果: (1)开展气候条件对土壤环境的影响及土壤电阻率精确测量研究在安徽省首次开展气候条件对不同土壤环境的影响研究,通过长期、大量的基础检测,结合数理分析手段,提出适应安徽土质、季节特性的土壤季节系数;首次提出交变直流法,实现对土壤电阻率精确测量。该项成果的应用确保防雷接地基础数据的真实准确,提升防雷接地设计准确性,同时解决电力运维单位结构性缺员生产班组承载力不够的问题,提高员工工作效率,降低人力成本。 (2)开展大型地网防雷接地特性参数精确检测技术研究首次提出了基于无线传输相位差比较方法,开发了大型地网防雷接地特性参数高精度测量系统,该系统具有领先的抗1000倍干扰能力,确保在现场任何强干扰下均能准确测量;具有独创的无线分流向量测量技术,解决了大型地网测量的基本原理性缺陷,是大型地网测量技术的重大革命,已经成为行业新的研究热点和技术发展方向。该项目研制的大型地网防雷接地精确检测系统,成功在安徽1000kV特高压淮南、芜湖变电站、湖北500kV三峡电厂、众多500kV变电站完成防雷接地特性参数检测工作,各项技术指标领先国内外产品,打破国外产品垄断地位,降低国内用户使用成本,实现大型地网防雷接地全面、安全、有效评估。 (3)开展线路杆塔防雷接地特性参数精确测量技术研究提出反相补偿法抑制工频干扰的方法,研制检测系统,实现各电压等级线路杆塔防雷接地的精确检测,解决现有仪器测不准和测不出的难题。项目成果在该省超、特高压等杆塔防雷接地检测中广泛应用,提高公司对线路杆塔防雷接地的运维水平,降低线路雷击跳闸风险,保障安徽电网输电通道安全稳定运行。 (4)开展配网新型防雷接地检测及应用技术研究研制宽频信号采集装置,克服现有电磁互感器技术中的不足,实时监测处理分析雷击、操作等高频信号;研究新型接地系统,实现雷击等瞬时单相接地故障时迅速熄灭电弧,雷击断线等永久性单相接地故障时将故障相转换成金属性接地状态,有效降低配网运行风险,确保人身设备安全。 该项目针对电网输电、变电、配电防雷接地检测及应用技术进行研究,通过理论研究、数值仿真、数理分析、试验检测等手段,解决了电网各类设备防雷接地检测中的难题,取得了集理论、技术、装备及应用于一体的系列成果,已广泛应用于电网防雷接地的设计、基建、验收、运行维护等领域。 该项目授权发明专利4项,公示2项;授权实用新型专利9项;发表论文9篇。经安徽科技情报技术研究所查新:该项目针对各电压等级电力系统防雷接地精确检测及应用技术,在所查国内外文献中均未见报道。经评审项目研究成果在电网防雷接地精确检测及应用方面达到了国际先进水平。
[成果] 1800240202 江苏
TM561 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:面向风光发电系统应用的断路器需要具有优异综合性能和高可靠性要求,断路器作为重要的保护电器,在新能源应用场合赋予了更多新的要求,包括有:智能化多功能、高可靠宽适应性、紧凑化高性能等,因此其技术难度大大提升,成为了低压断路器行业技术竞争的制高点。该项目依托该公司建有的江苏省企业重点实验室平台,以及承担的国家火炬计划和江苏省科技成果转化专项资金项目,在充分预研基础上,在国内同行中率先开发了一系列性能优异、技术水平达到国际先进,部分指标达到国际领先水平的产品,主要技术内容有: 1、创造性地研发出纵置式塑壳操作机构,首次实现了国内塑壳机构自主化设计零的突破,开发出高性能、短小化紧凑型塑壳断路器,为国内首创。 2、创造性地研发出低频高电压交流分断技术,电压高达1000V,并在国内首次采用结合仿真计算的直流试验替代法进行测试技术创新。 3、创造性地研发出宽频电流自动跟踪采样技术,实现保护域值真有效值计算,并在国内首次实现了控制器的等效替换,即插即用。 4、创造性地研发出低应力结构设计新技术,并结合高分断快速运动冲击算法,实现了长寿命和高性能的完美表现。 5、创造性地研发出新型多并联触头高速斥开致动技术,并结合灭弧室新型气吹电弧调控技术,实现了紧凑型大电流塑壳断路器的高分断达120kA。 6、创造性地研发出同期合闸和方向性保护集成一体化的控制器技术,实现了智能化多功能,满足了新能源场合多电源保护的高选择性保护需求。 开发的产品关键技术指标为:①CW3F-2500智能型万能式断路器:工作频率1~200Hz,分断能力8kA/1000V;②CW3R-1600增强型万能式断路器:机械寿命3万次,分断能力65kA/400V;③CW3X-1600智能型万能式断路器:分断能力120kA/400V;④CM5Z-1600塑壳断路器:分断能力120kA/400V;⑤CM5X/CM5XL-125微型化塑壳断路器:分断能力50kA/400V。 该项目系列产品均填补了国内空白,综合技术指标达到国际先进水平,其中宽工作频率、免维护机械寿命、短时耐受电流等指标超过ABB、施耐德等国外企业同类产品,达到国际领先水平。已获专利授权123项,其中发明28项、实用新型95项;发表论文5篇,其中国际论文4篇,其中1篇被SCI/EI收录,有力地推动了中国智能电网和绿色能源的发展,引领了国内低压电器行业的技术发展潮流,同时也促进了中国电力装备领域的科技进步。项目产品自推广销售以来,已广泛应用于太阳能光伏电站、太阳能屋顶工程、风力发电系统等新能源发电场合,如阳光电源股份有限公司、江苏腾晖电力技术有限公司和苏州未来电器股份有限公司等光伏项目,用户反应良好。2016、2017年共实现销售收入12948万元,新增利润2205万元,税收1068万元,取得了良好的经济效益和社会效益。
[成果] 1800290104 河北
TM914.42 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:染料敏化太阳能电池(DSCs)是为解决能源和环境问题,基于新材料、新技术发展起来的一种新型薄膜太阳能电池,具有制备工艺简单、环境友好、可塑性强、弱光下效率高等特点。合成了一系列新颖碳材料、过渡金属的碳化物、氮化物、氧化物、硫化物、磷化物、硅化物等非Pt催化剂来取代昂贵的Pt电极,有效降低了电池的成本;围绕材料的合成方法、形成机理、结构与性能的调控开展了深入系统的研究,取得了许多标志性的研究成果;研究发现对电极催化材料的类型与电对间存在匹配性,为提高电池效率开辟了一条新颖可行的途径,大大丰富了DSCs对电极领域的研究内容,促进了该领域的发展。
[成果] 1800140101 广西
TM503.5 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目研制的高弥散性银镍电触头材料是一种低压触头材料,主要应用于各种低压电器开关中,是低压电器开关的核心、关键部件。 银镍电触头材料具有良好的导电、导热性能,接触电阻低而稳定、电弧移动速度快、具有良好的延展性因而加工性能优异、生产工艺简单易于控制因而加工成本低等特点。与国外著名电触头材料制造商(如大都克、美泰乐、优美科等欧洲著名公司)的银镍电触头材料相比,中国的银镍电触头材料还存在镍颗粒粗大且分布不均匀、材料抗熔焊性低、性能质量稳定性差等问题,只能应用于中低端低压电器中,不能满足中国低压电器行业快速发展的需要。 该项目通过开展相关的研究工作,解决了上述影响银镍材料推广应用的系列技术难题,所研制出的高性能环保银镍电触头材料产品的性能质量达到国际先进水平,并开发出银粉的高压水雾化制备技术、超高弥散银镍电触头材料的制备技术、添加剂的盐类热分解加入技术、锭料的大挤压比挤压技术、电触头元件的自动化焊接技术、银镍边角料的回收利用技术等6个创新点。 该项目产品已成功实现产业化生产,并已向世界著名低压电器制造商施耐德电气、正泰电器等用户批量供应用于低压电器的高性能银镍电触头产品,近三年已累计销售项目产品215多吨,实现销售收入3.9亿多元,取得了显著的经济效益。 该项目提升了中国高性能银镍电触头材料的制造技术水平,促进了中国低压触头材料行业的技术进步,对中国电子电气产品的出口具有重要的促进作用,为中国环保触头材料的推广应用打下了坚实的基础。
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