高电压大容量开关设备关键技术及应用

特高压输电工程建设是国家重大能源战略，是迄今为止难度最大的一项电力技术成就，诞生了“中国标准”，实现了“中国创造”和“中国引领”。作为电力系统中重要的保护设备，开关设备主要用于保护、控制输电线路和变电站设备，是电网运行的“安全卫士”。

相比传统高压开关设备，特高压开关设备需要承受更高等级的电压和电流，同时还应具备更高的隔离能力、更快的动作速度以及更强的耐久性。其中，特高压交流滤波器组断路器兼具开断故障电流和投切滤波器组的双重功能，是特高压直流电网接入交流骨干输电网的核心装备；特高压气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）在地形复杂、环境苛刻、位置重要等场合应用时，具有无可替代的技术优势；特高压套管作为特高压输变电装备的核心载流元件之一，其绝缘性能对于设备的稳定性和安全性至关重要。实验室通过“产学研用”联合持续攻关，在特高压输变电设备关键技术领域，取得下列创新成果：

（1）解决了灭弧介质弧后绝缘强度不足导致重复击穿的技术瓶颈，攻克了超长传动机械稳定性、耐烧蚀核心部件制造等关键技术难题，研制出适用于特高压工程的系列化交流滤波器组断路器。

（2）攻克了特高压绝缘子表面电荷抑制、金属微粒捕捉、感应电流快速消除等技术难题，设计了哑铃型三支柱绝缘子与金属微粒捕捉器，研制出系列化GIL产品及世界首台1100 kV GIL产品。

（3）建成了具有自主知识产权的特高压交/直流套管优化设计平台，解决了多物理场设计、热稳定性能优化、介质损耗综合调控等关键技术问题，研制出特高压1100 kV油纸电容式套管，填补了国内空白。

授权发明专利26项、软件著作权4项，发表论文48篇，出版论著2部，制订国家标准1项，获省部级科技进步奖励7项。研制的特高压输变电装备在世界首个1100 kV特高压直流工程、世界首个特高压GIL综合管廊工程以及巴基斯坦、波兰等“一带一路”沿线国家超/特高压电力工程中得到应用，大幅提升了我国高端装备制造业的国际影响力，助推中国电工装备制造业领跑世界。

1100 kV特高压大容量断路器  

                                        1100 kV气体绝缘金属封闭输电线路