德国特瑞德ISM单稳态永磁断路器出力特性比较合闸课件

1、特瑞德电气及产品介绍第1页，共82页。起源于研发实验室特瑞德电气股份公司的前身为Michael Chaly博士创建的研究实验室 1967第2页，共82页。起源于研发实验室70年代中期，在实验室生产出第一台真空断路器1974第3页，共82页。起源于研发实验室1989年，该产品正式投入运行1989第4页，共82页。起源于研发实验室1997第5页，共82页。公司历史起源于研发实验室1967正式投入运行19892009今天的特瑞德20年的运行经验1974第一台实验样机42年的研发历史获得KEMA认证1997第6页，共82页。 超过200,000多台真空断路器在使用9199055199117719927

2、9219936101994126719951560199621731997245919983693199972342000117182001141602002183382003234502004267592005200630404431642007全球第二！第7页，共82页。增强全球运作今天，特瑞德电气集团已发展成为具有超过2600名员工跨国集团公司。第8页，共82页。We manage high technologies to resolve problems of our customers 公司使命致力于通过高科技解决客户问题第9页，共82页。电气行业的风暴1990 雷诺尔公司破产 （R

3、eyrolle） (10,0000 员工，100多年的历史)1992 AEG公司破产 (20,0000 员工， 100多年的历史)1998 Cutler-Hammer 公司卖给伊顿2001 NuLec 公司卖给施耐德电气 Industries2003 Alsthom 濒临破产，输配电业务卖给阿海珐（Areva）2008 GE 公司工业系统集团酝酿打包出售（超级明星公司）什么是公司或业务永续经营的基石规模？ 国籍？ 声誉？ 历史？ 年降雨量？ 第10页，共82页。国际公司破产模式 核心技术的缺失 第11页，共82页。世界上产量最高的中压断路器工厂产量和效率最高 （年产50000台，俄罗斯Yosh

4、kar-Ola ）第12页，共82页。短时耐受电流可达125 kA开断容量可达 50 kA 温升试验可达 3150 A绝缘试验可达 100 kV与专业认证机构相当的企业试验室第13页，共82页。满足不同应用的丰富产品线ISM 055ISM 089ISM 114 和手车OSMLISA第14页，共82页。特瑞德电力的立司之本 核心技术 提供客观的客户价值 较低的直接成本 (采购成本) 较低的间接成本(安装成本，人员培训, 服务等） 特定问题的解决方案 难于拷贝 专利 受保护的专门诀窍 物理上难以复制 (需要较长时间和大量努力） 提供主观的客户价值 良好外观 良好的口碑 优秀人才 第15页，共82页

5、。单线圈永磁机构特殊纵磁场特瑞德电气的核心技术举例焊接式波纹管绝缘系统电压/电流 传感器第16页，共82页。中压断路器的发展进程油断路器真空断路器+弹操机构 真空断路器+双稳态永磁机构真空断路器+单稳态永磁机构第17页，共82页。寿命长，免维护可靠性高体积小；重量轻如何实现：中压断路器产品的目标第18页，共82页。灭弧室 带波纹管的动触头 软连接 操作绝缘子 分闸弹簧 触头压力弹簧 螺线管线圈 动铁心 同步轴机械联锁接口永磁机构 同步轴微动开关联锁销框架 母线连接操作机构真空灭弧室总体结构要实现以上要求需创新设计第19页，共82页。 创新设计单线圈单稳态永磁机构 合闸保持靠永磁力 分闸保持靠分

6、闸弹簧 每相机构独立安装 (!) 三相机构与同步轴相联 真空开断技术与磁力机构的最佳组合 尺寸小, 功耗小新一代单稳态永磁操作机构第20页，共82页。分闸位置 分闸弹簧绝缘拉杆 磁轭线圈l铁芯联锁触头弹簧主触头线圈电流第21页，共82页。合闸第22页，共82页。合闸第23页，共82页。合闸第24页，共82页。合闸第25页，共82页。合闸第26页，共82页。分闸第27页，共82页。工作原理第28页，共82页。分合闸模拟演示 请观看以下视频分闸合闸过程模拟.mpg第29页，共82页。真空灭弧室真空灭弧室的可靠性:(真空灭弧室必须与操作机构良好配合!）波纹管-可靠密封触头-可靠开断第30页，共82页

7、。深入仿真研究第31页，共82页。在触头系统中电场和电位分配的计算真空灭弧室触头材料和纵磁场（AMF）的研发造就了最小的真空灭弧室和最均匀的电弧分布触头分开时产生电弧第32页，共82页。真空灭弧室AMF 最佳 磁场强度 B第33页，共82页。独特的纵磁场结构第34页，共82页。电弧室的高速摄像观看视频请点击以下连链接高速摄像机拍摄的灭弧过程.mpg第35页，共82页。特殊的波纹管制造工艺波纹管采用特殊焊接工艺，而不是传统的锻压技术可实现更高的操作次数第36页，共82页。真空灭弧室第三代产品-小型化20kA 31.5kA 特殊的触头结构 特殊的触头材料 具有全开断功能：从额定电流到小感性电流 只

8、有几个活动部件 最小的触头开距 （6mm) 最合理的运动轨迹 特殊的触头材料和设计 寿命期内无任何合闸弹跳 (独一无二!) 特殊波纹管设计： 真空灭弧室实现长寿命 (最多150,000次寿命 )!第37页，共82页。总体结构特点所有开关部件都按照纵向对称布置。所有机械运动均为直线线性运动。零部件数量最少.新的开关设计省去了以下部件: 分闸线圈 储能电机 机械锁扣 齿轮, 链条,轴承, 连杆 等等。最多可操作150000 次而不需要更换任何零部件! 25年终身免维护!第38页，共82页。技术优势 操作机构完美的操作机构：机构简单，寿命长，可靠性高，可用小功率交流源操作，出力与真空断路器的反力特性

9、很好配合，能给出不大的合闸速度和较高的分闸速度真空灭弧室优化纵磁场结构:高开断能力、长寿命最佳的触头材料:抗熔焊、高机械强度、低 过压、高开断独特的波纹管设计:抗冲击、保持真空度总体结构 纵向对称布置：可靠的动作 极简的部件组成:故障环节大大减少25年终身免维护高达15万次的机械寿命第39页，共82页。可显示故障原因，可及时发现并清除故障，防止开关误操作大大增加了系统可靠性实现状态检修，减少维护成本智能化实时监控 ISM控制模块干接点合闸干接点分闸机构线圈l正常故障辅助开关电源第40页，共82页。驱 动 模 块指示灯控制模块以微处理器为基础信号与指示功能永磁机构线圈的自我监控功能 防跳和闭锁易

10、与SCADA系统兼容环境温度-40. +55 C合闸电容器安装孔分闸电容器第41页，共82页。驱动模块的可靠性要保证CM具有和ISM同样的可靠性:设计 只使用元器件额定参数的 50%80%极低的操作功部件受力最小（分闸只需1A） 完全满足国际标准电磁兼容要求元器件 只选择最优产品，主要从德国采购生产过程 自动化程度高双层环氧树脂浸漆（按军工产品标准）测试100% 元器件和部件进行测试老化测试“Burn-In” (在高温下做分合操作以发现易损元件）电容器寿命第42页，共82页。操作机构比较弹簧操作机构布置方式：前后操动机构在前，真空灭弧室在后大量的机械件，典型的约需200个零件一个机构操动三相开

11、关传动系统比较复杂：操动机构的可靠性不高连杆传动机构：特性参数难以调整合闸位置采用机构锁扣以及复位和闭锁机构：不可靠据有关统计资料报到，配网开关设备的事故原因，60%主要是由于操动机构的拒分、拒合、误动所造成的。因而弹簧操动机构的平均操作故障时间较短。 第43页，共82页。操作机构比较双稳态永磁机构布置方式：前后操动机构在前，真空灭弧室在后机械零件大大减少，约为弹簧结构的40%一个机构操动三相开关必须使用传动件的：在元件布置上只是用永磁机构代替了弹簧机构，拐臂连杆等传动机构并没有取消，无法实现完全直线运动，因此不能全面消除机械故障的产生第44页，共82页。操作机构比较ISM 单稳态断路器布置方

12、式：上小，纵向对称布置零件极其少，省去了以下部件: 分闸线圈 储能电机 机械锁扣 齿轮, 链条,轴承, 连杆三相采用独立机构置完全独立的直线运动无复杂的传动结构静触头真空灭弧室动触头绝缘拉杆永磁操作机构第45页，共82页。机械故障是断路器发生故障的主要原因机械零件越少 故障率越低!因为简单 所以可靠！操作机构比较弹操机构双稳态永磁机构单稳态永磁机构第46页，共82页。机构出力特性的比较.a-真空断路器负载特性b-弹簧操动机构的特性c-永磁操动机构的特性合闸操作第47页，共82页。机构出力特性的比较良好配合相反配合合闸时是良好配合，分闸不能良好配合。双稳态 永磁机构第48页，共82页。良好配合良

13、好配合德国 特瑞德ISM 单稳态永磁断路器出力特性比较合闸、分闸时都能良好配合既能做到 合闸无弹跳，又能得到较大的刚分速度实现了真空开断技术与磁力机构、弹簧机构的完美结合!第49页，共82页。优势总结结构简单、体积小寿命长、高可靠性、免维护低操作功率机构出力特性与真空灭弧室反力特性的良好配合采用电子控制，支持下一代智能化开关第50页，共82页。质量认证产品通过世界著名试验站试验第51页，共82页。中置式 ( KYN28)固定式 (XGN)改造 (GG1A, XGN,)应用广泛 气体绝缘开关柜解 空气绝缘开关柜第52页，共82页。灵活的安装方式第53页，共82页。适应各种柜型第54页，共82页。

14、 中置式开关柜解决方案第55页，共82页。XGN 500宽固定柜 第56页，共82页。固定式小柜型第57页，共82页。 小型化35kV箱式变电站解决方案第58页，共82页。 气体绝缘开关柜解决方案（德里施尔)第59页，共82页。 气体绝缘开关柜解决方案（国内） 第60页，共82页。 空气绝缘焊接柜解决方案（防火墙）第61页，共82页。 作为户外柱上开关使用 作为户外柱上重合器使用O-0.1-CO-1-CO-1-CO 体积小，重量轻 固体绝缘技术62.5kg 寿命长，免维护 无合闸弹跳 唯一通过南非海岸1年极限测试的户外产品 套管采用硅橡胶，二端分别与灭弧室外壳和套管 引出罩相连,形成一个全绝缘

15、系统，防止内部闪络 无需充气，环保OSM户外真空重合器第62页，共82页。青岛 TGOOD 济南铁路、成都铁路、兰州铁路局电气化改造130台铁路电力远动箱变济南章丘圣井35kV变电站 特瑞德电气在中国山东的合作伙伴青岛TGOOD采用单稳态永磁机构断路器ISM开发出各种箱式变电站、供电防火墙等产品，应用于铁路电力远动项目，热电厂项目，风电厂项目以及供电局系统，取得良好业绩，进一步增强了企业的核心竞争力，实现了企业的稳定发展。 第63页，共82页。“亚洲最长”（20.5KM）兰州乌鞘岭隧道隧道箱变 河北武安兴华钢铁35kV变电站青岛 TGOOD 济南铁路局 第64页，共82页。煤炭行业应用上海大屯

16、能源孔庄煤矿新建35KV变电站神华集团大准铁路10KV电力沿线配电所改造神华集团大准铁路10KV自闭、贯通线改造中煤能源集团杨涧能源公司选煤厂第65页，共82页。应用- 西安电缆入地工程西安供电局端履门10kV电力线路迁移改造工程（盐山凤城七路架空线落地工程）使用20组西安亮丽开发的配装ISM的10KV户外开关站，2006年10月投入运行.第66页，共82页。辽宁电能采用ISM单相断路器开发出过零投切电容装置的控制单元，在东北地区，已有数百台ISM断路器进入此应用领域。同步投切电容装置第67页，共82页。密云现代汽车底盘厂北京密云现代汽车制造厂配电室2005年3月开始运行第68页，共82页。电

17、容投切 投切电容器在金华110kV月泉变电站运行良好3,000 kVar 电容器组每年超过3000次操作 长寿命+免维护VCB的典型应用宝钢特殊钢股份公司第69页，共82页。河北廊坊霸州胜芳国际家俱城 河北廊坊霸州胜芳国际家俱城 2006年11月建成 15台ISM 柜型为XGN66 浙江华仪第70页，共82页。山西晋城驾龄变电站山西晋城驾龄变电站, 使用国电同方开发的配装ISM的10kV开闭站，2005年底投入运行.第71页，共82页。四川广安电缆入地工程第72页，共82页。达坂城黑龙江友谊县 辽宁阜新县 户外产品应用第73页，共82页。黑龙江友谊县友谊变电所 GG1A开关柜改造沈阳市中心台变电所改造实例第74页，共82页。改造实例合肥二电厂FC柜改造项目再不需要备品备件！湖北襄樊 220kV米庄变电站 “XGNII-12改造工程2周内完成8台改造!第75页，共82页。体积小/重量轻第76页，共82页。最高 150，00