德国特瑞德ISM单稳态永磁断路器出力特性比较合闸.ppt

特瑞德电气及产品介绍特瑞德电气及产品介绍起源于研发实验室起源于研发实验室特瑞德电气股份公司的前身为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博士创建的研究实验室 1967起源于研发实验室起源于研发实验室70年代中期，在实验室生产出第一台年代中期，在实验室生产出第一台真空断路器真空断路器1974起源于研发实验室起源于研发实验室1989年，该产品正式投入运行年，该产品正式投入运行1989起源于研发实验室起源于研发实验室1997公司历史公司历史起源于研起源于研发发实验实验室室1967正式投入正式投入运行运行19892009今天的特今天的特瑞德瑞德2020年的运行经验年的运行经验1974第一台第一台实验实验样样机机4242年的研发历史年的研发历史获得获得KEMA认证认证1997 超过超过200,000多台真空断路器在使用多台真空断路器在使用91990551991177199279219936101994126719951560199621731997245919983693199972342000117182001141602002183382003234502004267592005200630404431642007全球第二！全球第二！增强全球运作增强全球运作今天，特瑞德电气集团已发今天，特瑞德电气集团已发展成为具有超过展成为具有超过2600名员工名员工跨国集团公司。跨国集团公司。We manage high technologies to resolve problems of our customers 公司使命公司使命致力于通过高科技解决客户问题致力于通过高科技解决客户问题电气行气行业的的风暴暴1990 雷诺尔公司破产雷诺尔公司破产（Reyrolle）(10,0000 员工，员工，100多年的历史多年的历史)1992 AEG公司破产公司破产(20,0000 员工，员工，100多年的历史多年的历史)1998 Cutler-Hammer 公司卖给伊顿公司卖给伊顿2001 NuLec 公司卖给施耐德电气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）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什么是公司或业务永续经营的基石规模？规模？国籍？国籍？声誉？声誉？历史？历史？年降雨量？年降雨量？国国际公司破公司破产模式模式 核心技核心技术的缺失的缺失 世界上产量最高的中压断路器工厂世界上产量最高的中压断路器工厂产量和效率最高产量和效率最高（年产（年产50000台，俄罗斯台，俄罗斯Yoshkar-Ola）u短时耐受电流可达短时耐受电流可达125 kAu开断容量可达开断容量可达 50 kA u温升试验可达温升试验可达 3150 Au绝缘试验可达绝缘试验可达 100 kV与专业认证机构相当的企业试验室与专业认证机构相当的企业试验室满足不同足不同应用的丰富用的丰富产品品线ISM 055ISM 089ISM 114 和手车和手车OSMLISA特瑞德特瑞德电力的立司之本力的立司之本 核心技核心技术u 提供客观的客户价值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u 难于拷贝难于拷贝 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）u 提供主观的客户价值提供主观的客户价值 良好外观 良好的口碑 优秀人才 单线圈永磁机构单线圈永磁机构特殊纵磁场特殊纵磁场特瑞德特瑞德电气的核心技气的核心技术举例例焊接式波纹管焊接式波纹管绝缘系统绝缘系统电压电压/电流电流 传感器传感器中压断路器的发展进程中压断路器的发展进程油断路器油断路器真空断路器真空断路器+弹操机构弹操机构 真空断路器真空断路器+双稳态永磁机构双稳态永磁机构真空断路器真空断路器+单稳态永磁机构单稳态永磁机构u寿命长，免维护寿命长，免维护u可靠性高可靠性高u体积小；重量轻体积小；重量轻如何实现：如何实现：中中压断路器断路器产品的目品的目标灭弧室灭弧室 带波纹管的动触头带波纹管的动触头 软连接软连接 操作绝缘子操作绝缘子 分闸弹簧分闸弹簧 触头压力弹簧触头压力弹簧 螺线管线圈螺线管线圈 动铁心动铁心 同步轴机械联锁接口同步轴机械联锁接口永磁机构永磁机构 同步轴同步轴微动开关微动开关联锁销联锁销框架框架 母线连接母线连接u操作机构操作机构操作机构操作机构u真空灭弧室真空灭弧室真空灭弧室真空灭弧室u总体结构总体结构总体结构总体结构要实现以上要求需创新设计要实现以上要求需创新设计u 创新设计单线圈单稳态永磁机构u 合闸保持靠永磁力u 分闸保持靠分闸弹簧u 每相机构独立安装(!)u 三相机构与同步轴相联u 真空开断技术与磁力机构的最佳组合u 尺寸小,功耗小新一代单稳态永磁操作机构新一代单稳态永磁操作机构分闸分闸位置位置 分闸弹簧分闸弹簧绝缘拉杆绝缘拉杆 磁轭磁轭线圈线圈l铁芯铁芯联锁联锁触头弹簧触头弹簧主触头主触头线圈电流线圈电流合闸合闸合闸合闸合闸合闸合闸合闸合闸合闸分闸分闸工作原理工作原理分合闸模拟演示分合闸模拟演示 请观看以下请观看以下视频分闸合闸过程模拟视频分闸合闸过程模拟.mpg真空灭弧室真空灭弧室真空灭弧室的可靠性真空灭弧室的可靠性真空灭弧室的可靠性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真空灭弧室必须与操作机构良好配合!）2.2.波纹管波纹管-可靠密封可靠密封1.1.触头触头-可靠开断可靠开断深入仿真研究深入仿真研究在触头系统中电场和电位分配的计算在触头系统中电场和电位分配的计算真空灭弧室真空灭弧室触头材料和纵磁场（触头材料和纵磁场（AMF）的研发造就了的研发造就了最小的真空灭弧室和最均匀的电弧分布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触头分开时产生电弧真空灭弧室真空灭弧室AMF 最佳最佳 磁场强度磁场强度 B独特的纵磁场结构独特的纵磁场结构电弧室的高速摄像电弧室的高速摄像观看视频请点击以下连链接观看视频请点击以下连链接高速摄像机拍摄的灭弧过程高速摄像机拍摄的灭弧过程.mpg特殊的波纹管制造工艺特殊的波纹管制造工艺波纹管采用特殊焊接工艺，而波纹管采用特殊焊接工艺，而不是传统的锻压技术不是传统的锻压技术可实现更高的操作次数可实现更高的操作次数真空灭弧室真空灭弧室第三代产品第三代产品-小型化小型化 特殊的触头结构特殊的触头结构 特殊的触头材料特殊的触头材料 具有全开断功能：从额定电流到小具有全开断功能：从额定电流到小具有全开断功能：从额定电流到小具有全开断功能：从额定电流到小感性电流感性电流感性电流感性电流 只有几个活动部件只有几个活动部件 最小的触头开距最小的触头开距（6mm)最合理的运动轨迹最合理的运动轨迹 特殊的触头材料和设计特殊的触头材料和设计 寿命期内无任何合闸弹跳寿命期内无任何合闸弹跳寿命期内无任何合闸弹跳寿命期内无任何合闸弹跳 (独一无二独一无二独一无二独一无二!)特殊波纹管设计：特殊波纹管设计：真空灭弧室实现长寿命真空灭弧室实现长寿命真空灭弧室实现长寿命真空灭弧室实现长寿命 (最多最多最多最多150,000150,000次寿命次寿命次寿命次寿命 )!总体结构特点总体结构特点所有开关部件都按照纵向对称布置。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。所有机械运动均为直线线性运动。零部件数量最少零部件数量最少.新的开关设计省去了以下部件新的开关设计省去了以下部件新的开关设计省去了以下部件新的开关设计省去了以下部件:-分闸线圈分闸线圈-储能电机储能电机-机械锁扣机械锁扣-齿轮齿轮,链条链条,轴承轴承,连杆连杆 等等。等等。最多可操作最多可操作150000 次而不需要更换任何次而不需要更换任何零部件零部件!25年终身免维护年终身免维护!技术优势技术优势 uu操作机构操作机构操作机构操作机构完美的操作机构：机构简单，寿命长，可靠完美的操作机构：机构简单，寿命长，可靠完美的操作机构：机构简单，寿命长，可靠完美的操作机构：机构简单，寿命长，可靠性高，可用小功率交流源性高，可用小功率交流源性高，可用小功率交流源性高，可用小功率交流源操作，出力与真空操作，出力与真空操作，出力与真空操作，出力与真空断路器断路器断路器断路器的反力特性很好配合，能给出不大的的反力特性很好配合，能给出不大的的反力特性很好配合，能给出不大的的反力特性很好配合，能给出不大的合闸速度和较高的分闸速度合闸速度和较高的分闸速度合闸速度和较高的分闸速度合闸速度和较高的分闸速度uu真空灭弧室真空灭弧室真空灭弧室真空灭弧室优化纵磁场结构优化纵磁场结构优化纵磁场结构优化纵磁场结构:高开断能力、长寿命高开断能力、长寿命高开断能力、长寿命高开断能力、长寿命最佳的触头材料最佳的触头材料最佳的触头材料最佳的触头材料:抗熔焊、高机械强度、低抗熔焊、高机械强度、低抗熔焊、高机械强度、低抗熔焊、高机械强度、低 过压、高开断过压、高开断过压、高开断过压、高开断独特的波纹管设计独特的波纹管设计独特的波纹管设计独特的波纹管设计:抗冲击、保持真空度抗冲击、保持真空度抗冲击、保持真空度抗冲击、保持真空度uu总体结构总体结构总体结构总体结构 纵向对称布置：可靠的动作纵向对称布置：可靠的动作纵向对称布置：可靠的动作纵向对称布置：可靠的动作 极简的部件组成极简的部件组成极简的部件组成极简的部件组成:故障环节大大减少故障环节大大减少故障环节大大减少故障环节大大减少2525年终身免维护年终身免维护高达高达1515万次的机械寿命万次的机械寿命可显示故障原因，可及时发现并清可显示故障原因，可及时发现并清除故障，防止开关误操作除故障，防止开关误操作大大增加了系统可靠性大大增加了系统可靠性实现状态检修，减少维护成本实现状态检修，减少维护成本智能化实时监控智能化实时监控 ISM控制模块控制模块干接点合闸干接点合闸干接点分闸干接点分闸机构线圈机构线圈l正常正常故障故障辅助开关辅助开关电源电源驱驱 动动 模模 块块指示灯指示灯控制模块控制模块以微处理器为基础以微处理器为基础信号与指示功能信号与指示功能永磁机构线圈的自我监控功能永磁机构线圈的自我监控功能 防跳和闭锁防跳和闭锁易与易与SCADA系统兼容系统兼容环境温度环境温度-40.+55 C合闸电容器合闸电容器安装孔安装孔分闸电容器分闸电容器驱动模块的可靠性驱动模块的可靠性要保证要保证CM具有和具有和ISM同样的可靠性同样的可靠性:设计设计 只使用元器件额定参数的只使用元器件额定参数的 50%80%极低的操作功极低的操作功部件受力最小（分闸只需部件受力最小（分闸只需1A）完全满足国际标准电磁兼容要求完全满足国际标准电磁兼容要求元器件元器件 只选择最优产品，主要从德国采购只选择最优产品，主要从德国采购生产过程生产过程 自动化程度高自动化程度高双层环氧树脂浸漆（按军工产品标准）双层环氧树脂浸漆（按军工产品标准）测试测试100%元器件和部件进行测试元器件和部件进行测试老化测试老化测试“Burn-In”(在高温下做分合操作以发现易损元件）在高温下做分合操作以发现易损元件）电容器寿命电容器寿命操作机构比较操作机构比较弹簧操作机构弹簧操作机构布置方式：前后布置方式：前后操动机构在前，真空灭弧室在后操动机构在前，真空灭弧室在后大量的机械件，典型的约需大量的机械件，典型的约需200个零件个零件一个机构操动三相开关一个机构操动三相开关传动系统比较复杂：操动机构的可靠性不高传动系统比较复杂：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，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。而弹簧操动机构的平均操作故障时间较短。操作机构比较操作机构比较双稳态永磁机构双稳态永磁机构布置方式：前后布置方式：前后操动机构在前，真空灭弧室在后操动机构在前，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除机械故障的产生操作机构比较操作机构比较ISM ISM 单稳态断路器单稳态断路器布置方式：上小，布置方式：上小，纵向对称布置纵向对称布置零件极其少，零件极其少，省去了以下部件省去了以下部件:分闸线圈分闸线圈 储能电机储能电机 机械锁扣机械锁扣 齿轮齿轮,链条链条,轴承轴承,连杆连杆三相采用独立机构置三相采用独立机构置完全独立的直线运动完全独立的直线运动无复杂的传动结构无复杂的传动结构静触头静触头真空灭弧真空灭弧室室动触头动触头绝缘拉绝缘拉杆杆永磁操作机构永磁操作机构机械故障是断路器发生故障的主要原因机械故障是断路器发生故障的主要原因机械零件越少机械零件越少机械零件越少机械零件越少 故障率越低故障率越低故障率越低故障率越低!因为简单因为简单因为简单因为简单 所以可靠所以可靠所以可靠所以可靠！操作机构比较操作机构比较弹操机构弹操机构双稳态永磁机构双稳态永磁机构单稳态永磁机构单稳态永磁机构机构出力特性的比较机构出力特性的比较.a-a-真空断路器负载特性真空断路器负载特性b-b-弹簧操动机构的特性弹簧操动机构的特性c-c-永磁操动机构的特性永磁操动机构的特性合闸操作合闸操作机构出力特性的比较机构出力特性的比较良好配合良好配合相反配合相反配合合闸时是良好配合，分闸不能良好配合。双稳态双稳态 永磁机构永磁机构良好配合良好配合良好配合良好配合德国德国 特瑞德特瑞德ISM ISM 单稳态永磁断路器单稳态永磁断路器出力特性比较出力特性比较合闸、分闸时都能良好配合合闸、分闸时都能良好配合既能做到既能做到 合闸无弹跳，又能得到较大的刚分速度合闸无弹跳，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实现了真空开断技术与磁力机构、弹簧机构的完美结合!优势总结优势总结结构简单、体积小结构简单、体积小寿命长、高可靠性、免维护寿命长、高可靠性、免维护低操作功率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采用电子控制，支持下一代智能化开关质量认证质量认证产品通过世界著名试验站试验产品通过世界著名试验站试验中置式中置式(KYN28)固定式固定式(XGN)改造改造(GG1A,XGN,)应用广泛应用广泛 气体绝缘开关柜解气体绝缘开关柜解 空气绝缘开关柜空气绝缘开关柜灵活的安装方式灵活的安装方式适应各种柜型适应各种柜型 中置式开关柜解决方案中置式开关柜解决方案XGN 500宽固定柜宽固定柜 固定式小柜型固定式小柜型 小型化小型化35kV35kV箱式变电站解决方案箱式变电站解决方案 气体绝缘开关柜解决方案（德里施尔气体绝缘开关柜解决方案（德里施尔)气体绝缘开关柜解决方案（国内）气体绝缘开关柜解决方案（国内）空气绝缘焊接柜解决方案（防火墙）空气绝缘焊接柜解决方案（防火墙）u 作为户外柱上开关使用作为户外柱上开关使用u 作为户外柱上重合器使用作为户外柱上重合器使用O-0.1-CO-1-CO-1-COu 体积小，重量轻体积小，重量轻 固体绝缘技术6262.5kg.5kgu 寿命长，寿命长，免维护免维护u 无合闸弹跳无合闸弹跳u 唯一通过南非海岸唯一通过南非海岸1年极限测试的户外产品年极限测试的户外产品u 套管采用硅橡胶，二端分别与灭弧室外壳和套管套管采用硅橡胶，二端分别与灭弧室外壳和套管 引出罩相连引出罩相连,形成一个全绝缘系统，防止内部闪络形成一个全绝缘系统，防止内部闪络u 无需充气，环保无需充气，环保OSM户外真空重合器户外真空重合器青岛青岛 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。“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变电站青岛青岛 TGOOD 济南铁路局 煤炭行业应用煤炭行业应用上海大屯能源孔庄煤矿新建上海大屯能源孔庄煤矿新建35KV35KV变电站变电站神华集团大准铁路神华集团大准铁路10KV10KV电力沿线配电所改造电力沿线配电所改造神华集团大准铁路神华集团大准铁路10KV10KV自闭、贯通线改造自闭、贯通线改造中煤能源集团杨涧能源公司选煤厂中煤能源集团杨涧能源公司选煤厂应用应用-西安电缆入地工程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.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。同步投切电容装置同步投切电容装置密云现代汽车底盘厂密云现代汽车底盘厂北京密云现代汽车制造厂配电室北京密云现代汽车制造厂配电室2005年年3月开始运行月开始运行电容投切电容投切 投切电容器投切电容器在金华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 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 浙江华仪山西晋城驾龄变电站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.四川广安电缆入地工程四川广安电缆入地工程达坂城达坂城黑龙江友谊县黑龙江友谊县 辽宁阜新县辽宁阜新县 户外产品应用户外产品应用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改造实例改造实例改造实例合肥二电厂合肥二电厂FC柜改造项目柜改造项目再不需要备品备件！再不需要备品备件！湖北襄樊湖北襄樊 220kV米庄变电站米庄变电站“XGNII-12改造工程改造工程2周内完成周内完成8台改造台改造!体积小体积小/重量轻重量轻最高最高 150，000寿命长寿命长/免维护免维护低功耗低功耗/节能节能要要 求求弹簧操作机构弹簧操作机构双稳态双稳态/其它单稳态永磁其它单稳态永磁机构机构永磁单稳态永磁单稳态机构机构结构简单结构简单简单简单比较简单比较简单最简单最简单小型化小型化好好较好较好最好最好使用寿命使用寿命长长较长较长最长最长高可靠性高可靠性/高稳定性高稳定性较高较高较高较高最高最高低操作功率低操作功率一般一般一般一般最小最小操作机构出力特性与操作机构出力特性与真空灭弧室反力特性真空灭弧室反力特性很好配合很好配合一般一般一般一般 良好良好支持下一代智能化开支持下一代智能化开关关不能不能较好较好 最好最好不同操作机构的真空断路器综合比较不同操作机构的真空断路器综合比较最后，最后，请再次欣赏请再次欣赏ISM的灭弧过程的灭弧过程纵磁场模拟均匀灭弧效果纵磁场模拟均匀灭弧效果请点击以下链接请点击以下链接纵磁场形成均匀灭弧效果纵磁场形成均匀灭弧效果谢谢谢谢!