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额定短路开断电流从50千安升级到63千安,按照能量计算两者之间是平方关系,相当于电弧能量大了一倍,要想顺利切断电弧,难度非常大。当时国际上还没有这么大电流开关设备成熟可借鉴的资料,所以就需要研发人员通过深入计算电弧能量成倍增加后的电场、磁场及热力场之间的相互匹配,同时计算操纵机构与内部气流的配合,相关材料的耐受等问题。能量翻倍并不能通过简单的加大设备尺寸就能够完成,而是要通过高效设计在材料能够承受的范围内设计最大效率。
鉴于试验示范工程的成功合作,当时西开电气曾经希望与ABB合作研发。但是当时ABB认为项目的技术难度很高,相当于重新设计一款产品,上亿元的研发投入在市场前景不明朗的情况下风险太大。当时由于国内常规产品正处于激烈的价格战阶段,ABB绝大部分研发精力都投入到了降本增效方面。尽管国家电网公司也派人多次动员ABB高层,但对方没有拒绝也没有响应,既不投样机也没有安排实验。另一方面,特高压试验示范扩建工程开工在即,时间不等人。当时西开电气决定立足自有技术储备,自主研制6300安,63千安大容量特高压开关设备。
《国家电网》:听说西开电气独立研发6300安,63千安大容量特高压开关设备后,和ABB之间的关系发生了一些变化,您能详细说说当时的情况吗?
张猛:一开始还没有决定独立研发的时候,为了表示合作的诚意,我们还专门把我们的设计要点发给ABB方面。当时ABB的专家给我们的回复表示这不可能做到。后来决定独立研发后我们就自己做样机并安排实验。从2008年到2009年,我们用了一年时间就生产出了样机,并在国家电网公司专家的见证下完成了全部型式试验。其中,断路器非对称条件下、满容量63千安短路电流的开断试验,系统时间常数达到120毫秒,成为国际上首次达到这一性能的特高压开关设备。63千安短路电流的关合和开断试验,设备表现出了优异的开断性能,T100、T60、T30、T10试验之间未经任何检修和调整,一气呵成,顺利通过试验。2010年9月,6300安,63千安大容量GIS设备在国家高压电气质量检验检测中心完成了全套型式试验,比原计划提前3个月。
其实,这时候ABB也开始意识到我们对这个产品研发的决心和未来的市场前景,并希望在这个项目上和我们一起研发,不过到这个时候,合作的时机已经过去了。
在后续生产过程中,由于ABB在绝缘设备上的独到经验,我们决定采购他们部分组件。这时候西开电气跟ABB的关系就发生了变化。之前是联合设计、产权共享、合作生产的合作伙伴关系,现在变成了他们按照我们的图纸给我们生产组件,变成了我们的供货商。
如今,在试验示范工程扩建工程、皖电东送工程和浙福工程中都采用了6300安,63千安大容量GIS设备。西开电气对6300安,63千安大容量GIS设备的成功研发,也带动了中国电气设备行业其他企业,可以说是从中国制造走向中国创造的转折点,我国的开关设备从此走在了世界的最前沿。
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