技术报告│环保气体绝缘开关设备在城市轨道交通中的应用

“2016第三届轨道交通供电系统技术大会”演讲报告图文版已在“电气技术”微信（微信号：dianqijishu）上陆续发布，请感兴趣的读者扫描下方二维码，进行关注阅读。

演讲人铁韧（沈阳华德海泰电器有限公司副总经理）

（本文根据“2016第三届轨道交通供电系统技术大会”演讲PPT编辑而成）

全国轨道交通快速发展

截至2016年9月，中国已开通地铁的城市有：北京地铁、天津地铁、香港地铁、上海地铁、广州地铁、长春地铁、大连地铁、武汉轨道交通、郑州轨道交通、深圳地铁、重庆轨道交通、南京地铁、沈阳地铁、成都地铁、佛山地铁、西安地铁、苏州地铁、昆明地铁、杭州地铁、哈尔滨地铁、长沙地铁、宁波轨道交通、无锡地铁、青岛地铁、南昌轨道交通、福州地铁、东莞轨道交通、南宁轨道交通。

轨道交通供电系统

轨道交通供电系统采用集中供电，两级或三级电压方式，即主变电所电源进线为110kV，牵引变电所及降压变电所进线电压为35kV或10kV。

一、轨道交通开关设备需求特点

安全要求更高，尽量节省空间，适应不良运行环境，高可靠、少维护，易安装、低成本。

不同绝缘介质开关设备性能对比

C-GIS（柜式、气体、绝缘、开关柜），最适合轨道交通的开关设备，目前C-GIS在国内轨道交通供电系统中应用已经非常广泛。

二、C-GIS在轨道交通中应用

 

目前C-GIS在国内城市轨道交通工程供电系统应用已经非常广泛，上海明珠线二期、莘闵线、共和新路、南京地铁三号线、十号线、广州地铁二号线、四号线、深圳地铁一期、二期……等工程都选用了C-GIS。

C-GIS的优点：由于采用专用气体作绝缘介质，结构紧凑，占用空间小，导电体与金属地电位壳体之间的距离大大缩小，C-GIS的占地面积和安装空间，比常规产品要小很多；全部电器元件都被封闭在接地的金属壳内，运行中不受自然条件的影响，可靠性和安全性比常规设备高得多；主要组装调试工作在制造厂内完成，现场安装和调试工作量较小，可以缩短变电站安装周期；运行简单，免于维护。

三、环保气体开关设备定义

 

环保气体绝缘开关设备的必要性

SF₆是《京都议定书》中规定的六种温室气体之一，温室效应指数是二氧化碳的23900倍，衰减周期3200年。

SF₆气体本身是无色无味无毒气体，但在电弧及电晕的作用下，该气体会分解产生低氟化合物，这些低氟化合物是剧毒气体；比重大于空气，在室内特殊条件下会使人窒息。

全球生产的SF₆，月50%用于电力行业，其中是80%用于开关设备。

实现SF₆气体减排的途径通常有三种：采用非温室效应气体替代SF₆气体（还没有找到能够和SF₆气体性能一样的物质作为替代品）；尽可能的回收利用SF₆气体，避免排放到大气中（SF₆气体回收成本较高，且不可避免的会有大量气体排放到大气中)；利用新的技术减少或杜绝SF₆气体的使用和排放（以真空开断+环保气体即干燥空气或氮气作为绝缘介质成为实现SF₆减排的最佳解决方案）。

四、环保气体开关设备应用优势

环保——取代SF₆气体，顺应全球环保减排的大趋势，社会效益显著；是国家重点推广的新技术项目，符合国家的环保政策，可享受政府的政策优惠；

更安全——无SF₆气体，在人流密集的车站区域，完全避免使用对人员有危害气体，彻底消除对潜在的安全隐患；

降低造价——与常规开关设备先比，可以大大减少变电站的空间占用；与使用SF₆的C-GIS相比，可以免除SF₆气体监测报警设备、气体回收设备和专用安全通风设备；以上两项可以降低变电站的总体造价。

五、环保气体开关设备发展现状

1997年12月联合国在日本京都通过《联合国气候变化框架公约的京都议定书》（简称《京都议定书》）。

2005年2月16日，《京都议定书》正式生效。这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。

2007年世界上第一台72.KV环保气体C-GIS由沈阳华利电气集团研制成功。

2008集团创建沈阳华德海泰电器有限公司，专注环保气体开关设备的生产和研发。

2010年，首台72.5kVC-GIS进入国家电网试运行，首台40.5kV/1250 C-GIS通过型式试验。

2012年，中国在多哈气候大会展示环保气体开关设备。

2011年，首台40.5kVC-GIS挂网试运行。

2013年，40.5kV/2500C-GIS型式试验，72.5kV/2500 C-GIS型式试，12kV C-GIS型式试验。

2014年，12kVC-GIS进入国家电网试运行，进入《国家重点推广的低碳技术目录》。

六、沈阳华德海泰简介