组合电器

2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标总计九次。除第一次至第六次外，国家电网公司还进行了第一次、第二次协议库存招标。本报告中所有物资类别均仅统计2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标中该类别的数据。 2020年国家电网公司输变电项目变电设备各批次招标中，第一次招标27家网省公司均有参与；第三次、第五次、第六次、第一次协议库存、第二次协议库存招标中，除安徽外，其余26家网省公司均有参与；第二次招标中，除安徽、青海外，其余25家网省公司均有参与；第四次招标中，除安徽、陕西外，其余25家网省公司均有参与；第七次招标中，共有山东、浙江、冀北、上海、黑龙江、青海、辽宁、新疆、吉林9家网省公司参与。2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标除27家网省公司外，国家电网公司东北分部（东北电网有限公司）、国家电网有限公司、国网电力科学研究院有限公司、国网新源控股有限公司4家项目单位也有参与。 2020年国家电网公司输变电项目变电设备各批次招标中，第一次招标的变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控等设备在ecp1.0平台招标；第一次招标的消弧线圈、电抗器、复合屏蔽封闭绝缘母线，以及其余所有批次的所有设备均在ecp2.0平台招标。 《电力行业关键设备供需统计分析报告2021——国网集中招标篇》共统计变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线、运检监控系统、仪器仪表、特高压安稳装置等19个物资类别，比上年新增了仪器仪表、特高压安稳装置2个物资类别。 2020年国家电网公司输变电项目变电设备招标包括6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV、“35,10kV”、“35,20,10kV”等13种电压等级，其中后两种仅在保护类设备招标中出现。 

以图表形式直观展示了断路器、组合电器、高压开关柜的台账数（率）、故障数（率）、缺陷数（率）、运行年限分布情况，总结归纳了现目前主要存在的六大问题并给予相对应的管控策略。第一，针对隐蔽性较强的GIS内部载流回路过热短路故障问题，应开展对GIS内部过热检测技术研究，试点进行二维码定点定位测温；第二，对于继电器老化引发的开关误跳，可以改进二次接线回路设计，保证在断路器在非全相状态时间内才启动断路器跳闸回路跳闸，从而保证设备正常运行；第三，机构引发的断路器误动或拒动影响系统安全的情况下，可收集机械测试数据，开展机构状态的专项评估，研究并提出机构的运维检修策略；第四，多重雷击引发的断路器击穿问题，可通过研究多重雷击下断路器的运行工况，推进IEC工作组修编断路器多重雷击下技术要求和试验方法；第五，针对隔离开关机构、载流缺陷多的问题，可研究模块化、标准化和智能化机构，开展隔离开关的检查性操作和日常巡视工作的技术监督；第六，面对断路器爆裂风险，可制定滤波器断路器的反措，提高断路器的技术参数和试验要求，加强断路器厂内装配工艺环节的技术监督。

“国网集中招标篇”跟踪统计分析了2018-2022年国家电网公司输变电项目变电设备的采购情况，共统计变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、控制电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线、运检监控系统、仪器仪表等19个物资类别。其中，控制电缆为新增物资类别。

综述 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标总计九次。除第一次至第七次外，国家电网公司还进行了第一次、第二次协议库存招标。本报告中所有物资类别均仅统计2017-2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标中该类别的数据。 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备各批次招标中，第一次至第六次招标27家网省公司均有参与；第七次招标共有安徽、浙江、江西、甘肃、宁夏、陕西、上海、河北、湖南、山东、天津、山西、福建、四川、重庆等15家网省公司参与；第一次协议库存招标中，除辽宁、江苏、山东、新疆、山西、福建、河南外，其余20家网省公司均有参与；第二次协议库存招标中，除辽宁、浙江、冀北、河南外，其余23家网省公司均有参与。 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标除27家网省公司外，国网新源控股有限公司、国家电网公司东北分部（东北电网有限公司）、国家电网有限公司技术学院分公司、国网综合能源服务集团有限公司4家项目单位也有参与。 　　《电力行业关键设备供需统计分析报告2022——国网集中招标篇》共统计变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线、运检监控系统、仪器仪表等18个物资类别。 　　2021年国家电网公司输变电项目变电设备招标包括6kV、10kV、12kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、300kV、330kV、500kV、750kV、“35,10kV”、“35,20,10kV”、“35kV,三端光差”、“66kV,三端光差”、“110kV,三端光差”、“220kV,三端光差”等18种电压等级，其中后六种在保护类设备招标中出现。

2024年7月29日，国家电网公司进行了2024年输变电项目第四次变电设备招标采购。主要包括变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电力电缆、控制电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线等17类物资。

在G1S制造、安装、调试过程中，不可避免地出现导体表面尖刺、自由导电微粒等局部电场集中造成的绝缘缺陷。该类绝缘缺陷在GIS设备运行及遭受过电压情况下可能导致异常放电，影响系统安全稳定运行。 2014年至2018年，国家电网公司投运的组合电器发生了47起绝缘故障，占比85.5%；其中由微粒起的绝缘击穿放电共计39起。 由于金属微粒导致的绝缘故障仍然是GIS设备可靠运行亟待解决的问题。 金属微粒按照出现的位置可分为导体附着微粒、绝缘界面附着微粒和自由导电微粒三类，下面分别论述工频局部放电试验对这三类缺陷的检测有效性。

2024年1月29日，国家电网公司进行了2024年输变电项目第一次变电设备招标采购。主要包括变压器、组合电器、隔离开关、断路器、开关柜、互感器、消弧线圈、电抗器、电容器、避雷器、支柱绝缘子、电力电缆、控制电缆、电缆附件、保护类设备、变电站监控、复合屏蔽封闭绝缘母线等17类物资。

一、技术（产品）总体描述； 全密封气体绝缘环网柜；引进国际先进的设计理念和采用领先的加工工艺制造生产。高压带电部件密封在充有低压力气体（SF6气体、氮气、干燥空气）的不锈钢箱体内，不受周围环境影响。产品具有体积小，成本低、操作简单、可靠性高等特点，适用于7.2-40.5kV二次配电系统。 二、主要功能及优势分析； 　产品有负荷开关单元、真空断路器单元及负荷开关熔断器组合电器单元； 采用激光深熔焊接工艺和全自动氦气检漏技术，保证充气箱体的气密性； 采用机器人螺柱焊接工艺，保证螺柱焊接的精度； 模块化设计，根据设计方案排列组合，完成各种配电需要； 简单而有效的联锁，防止误操作； 操作机构可靠，长寿命； 三、技术性能指标； 额定电压：12kV、24kV、40.5kV 额定电流：630A、125（组合电器单元） 额定短时耐受能力时间：20kA/4s（峰值50kA） 开断能力：20kA、31.5kA（组合电器单元） 四、应用领域： 环网柜可以在电力、交通运输、公共建筑、石油化工、通讯等行业多个行业进行应用，项目涉及机场、轨道交通建设等领域。甚至能够克服复杂地理环境、极端气候等恶劣条件，参与军队军工、国防工程等建设，为国防做贡献。

环保气体绝缘金属封闭开关设备是坚强电网中不可或缺的产品，其大量应用于电网配电系统中，直接关系到电网的可靠运行。气体绝缘开关设备在绝缘介质的使用上，经历了空气绝缘、SF6 气体绝缘及环保气体绝缘的发展历程；在灭弧技术的使用上，经历了空气灭弧、SF6 灭弧及真空灭弧的过程；在结构形式上经历了敞开式、半封闭及全封闭等阶段。传统气体绝缘开关设备以空气作为绝缘介质，占地面积较大，并且容易受外部环境的影响，潮湿、污秽等自然条件容易引起设备的故障。随着上世纪 70 年代第一台 SF6气体绝缘开关设备诞生，由于 SF6气体具有较高的介电强度，绝缘性能良好，且化学特性稳定，在大大减小开关设备尺寸的同时，保证了气体绝缘开关设备的可靠运行，因此采用 SF6 气体作为绝缘介质或主绝缘介质的开关设备在国内外得到广泛的应用。但是 SF6 气体分解难且为公认的温室气体，其每个分子对温室效应的影响是 CO2 的 23500 倍，衰减周期为 3200 年，对人类的生存环境造成极大的潜在威胁；而且 SF6 气体作为灭弧介质易产生有害物质，一旦泄露将危及到相关人员的身体健康。为减少温室效应，防止环境污染，国家发改委编制《中国电网企业温室气体排放核算方法与报告指南》、《气体绝缘金属封闭组合电器 SF6 减排计量与监测方法学》，要求各电力公司加强对 CO2 及 SF6 的排放控制。 近年来，环境问题已成为一个非常重要的社会问题，关于温室效应和气候变化是当今全球关注的焦点。《联合国气候变化公约》和《京都议定书》对温室气体排放均有明确的限制要求和减排目标，我国作为签约国，在减少温室气体排放方面也承担着义不容辞的责任与义务。2020 年 9 月 22 日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争于 2030 年前实现二氧化碳排放达峰，努力争取 2060 年前实现碳中和”，在 2021 年召开的全国两会上，“碳达峰、碳中和”被首次写入政府工作报告，正式将该减排目标列入到国家发展目标。由此可见，国内外 SF6 气体的使用会受到越来越多的限制，逐步减少并最终停止使用SF6 气体是国际社会的共识。

注入脉冲模拟局放是气体绝缘金属封闭组合电器(gas insulated switchgear，GIS)特高频(ultra high frequency，UHF)局放监测装置功能校验的主要方法，由于现场校验脉冲注入的耦合方式不同，模拟局放与实际局放等效性规律尚不明确，无法保证监测装置功能校验的有效性。文中首先建立126 kV GIS典型局放缺陷(尖端、悬浮、绝缘子气泡)和内/外置式脉冲注入UHF局放检测平台，并对UHF信号有效脉冲进行归一化提取；接着提出基于经验模态分解的加权本征模函数(intrinsic mode functions，IMF)信号处理方法，通过计算局放信号欧式距离平均值和最大值表征其等效性；最后与常规信号偏差法进行对比验证。研究表明，相较于常规信号等效性分析方法，加权IMF法可有效解决UHF信号波形局部差异较大的问题；使用内置传感器脉冲注入的模拟局放信号与悬浮局放信号等效性最高，局放信号的欧式距离平均值Me和最大值Ma分别为3.82%和10.28%。因此，UHF监测装置功能校验可采用恒定参数注入脉冲代替悬浮缺陷，且模拟局放可优先选择内置UHF传感器注入脉冲。文中研究可为UHF局放监测装置功能校验的脉冲注入方法提供参考。