大容量高速开关及消弧装置可行性研究报告

短接，消除了电抗器带来的电压波动、电能损耗和漏磁场等问题。一旦短路故障发生，FSR在1ms截流，3ms电流衰减到零，将电抗器高速投入运行，达到限制短路电流的目的。

（4）消弧及过电压保护装置XHG可以在系统发生单相弧光接地的30～40ms之内，将弧光接地高速地转化为金属性接地，把3～4倍的弧光接地过电压限制到设备能够承受的线电压的水平。可避免电缆线路等固体绝缘设备的积累性损伤，有效地防止电压互感器和避雷器的爆炸。

3. 大容量高速开关装置FSR和消弧及过电压保护装置XHG高技术产业化的必要性

（1）大容量高速开关装置FSR和消弧及过电压保护装置XHG是为解决电力系统中存在的问题而专门研制的高新技术产品。大容量高速开关装置FSR于2000年上半年研制成功，同年10月21日获得国家实用新型专利（专利号ZL00219353.3），2001年完成样机的工业试运行，2002年1月在西高所通过产品的型式试验。

消弧及过电压保护装置XHG于2000年初研制成功，同年6月17日获得国家实用新型专利（专利名称：三相电力电网非直接接地系统过电压限制器，专利号：ZL99229228.X），2001年完成样机的工业试验和试运行。 上述两种产品于2001年被国家五部委认定为国家重点新产品。

（2）大容量高速开关装置FSR和消弧及过电压保护装置XHG一投放市场，即受到用户的极大关注与欢迎。

随着产品的不断成熟和完善，市场销售一直保持高速增长的势头。2000年两种产品的销售量为9台，2001年为28台，年增长率为211％，2002年为94台，年增长率为236％。2003年 为202台，年增长率为214％。随着

9

产品信息的扩散，市场需求的增长，安徽凯立科技股份有限公司现有生产能力不足的问题越来越突出。

一般说来，一种新产品要维持3～5年的高速增长势头，其生命力可达5～10年。按照这样的增长趋势，预计至2006年市场需求量将达到1000台。尽管目前企业在加班加点生产，生产能力远远不能满足市场的需要。尽早扩大和产规模，使大容量高速开关装置FSR和消弧及过电压保护装置XHG等高新技术产品迅速实现产业化，已成当务之急。

1.3 国内外现状及市场分析

按国家计划，“十五”期间我国将新增装机7000万—7600万千瓦。每万千瓦装机容量需126千伏以上的断路器3.7万台，也就是说，“十五”期间，高低压断路器年均需求量即达近6000万台。FSR大容量高速开断装置能够取代断路器用于需要大容量快速开断大电流场所，广泛应用于电厂、变配电所、石化厂、钢铁厂等行业。中石油化集团已发文向全系统推广使用FSR产品。据调查每年仅石化、钢铁行业需求量就达1000台以上。按目前的均价每台30万元计，采购额就达到3亿元人民币。安徽凯立科技股份公司由于产能所限，目前仅小批量生产，2002年生产销售36台左右，销售额达到1100万元，产品供不应求。国外唯一能生产类似产品的德国ABB公司，年生产销售1000台以上，产值达2亿美元以上，但产品价格是FSR大容量高速开断装置5倍以上。由于FSR大容量高速开断装置的推出，2002年ABB公司在国内没售出一台同类产品。

XHG消弧过电压保护装置也是王川博士的专利产品，适用于供电局属下的供电电网，以及石化厂、钢铁厂等大型企业内部电网。据预测，至

10

2005年国内输变电设备需求量将达到1478294台（组），平均年采购额近千亿元；据调查仅石化、钢铁系统对XHG消弧过电压保护装置年需求量就达3000台以上。按目前XHG消弧过电压保护装置均价每台15万计，采购额达4.5亿。安徽凯立科技公司2002年小规模生产销售58台，销售额达1160万元，2003年生产151台，销售额为2300万元。

本次项目建成投产后将形成1000台套的年生产能力，年销售额达到18500万元，消耗原材料及外协件约12339.5万元。带动钢材、铜材、化工材料、陶瓷、绝缘材料、密封材料等相关产业的发展，增加就业机会，有较好的社会效益。

第二章 项目的技术基础

2.1 成果来源及知识产权情况

安徽凯立科技股份有限公司董事长王川博士开发的FSR大容量高速开关装置于2000年10月21日获得国家实用新型专利（专利号：ZL00219352.3）；XHG消弧及过电压保护装置（三相电力电网非直接接地系统过电压限制器）于2000年6月17日获得国家实用新型专利（专利号：ZL99229228.X）。上述两产品，2001年被国家五部委认定为“国家重点新产品”。

2.2 已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定

大容量高速开关装置FSR和消弧及过电压保护装置XHG是为解决电力系统中存在的问题而专门研制的高新技术产品。大容量高速开关装置FSR于2000年上半年研制成功，同年10月21日获得国家实用新型专利（专

11

利号ZL00219353.3），2001年完成样机的工业试运行，2002年1月在西高所通过产品的型式试验。

消弧及过电压保护装置XHG于2000年初研制成功，同年6月17日获得国家实用新型专利（专利名称：三相电力电网非直接接地系统过电压限制器，专利号：ZL99229228.X），2001年完成样机的工业试验和试运行。 上述两种产品于2001年被国家五部委认定为国家重点新产品。

2.3 产品技术特点

2.3.1. FSR大容量高速开关装置

大容量高速开关装置（FSR）应用于电力系统作为短路故障的开断保护，由桥体、熔断器、非线性电阻和测控单元组成。测控单元监测电流和电流变化率，在短路时向桥体发出分断信号。桥体在0.15ms之内快速断开，桥体断开后，全部短路电流转移到熔断器，熔断器在0.5ms内熔断，并产生足够的弧压使非线性电阻导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在允许范围内。使用FSR，全过程短路电路在1ms以内被截流，3ms之内衰减到零，故障被完全切除。 关键技术：

a.短路电流检测技术。采用电流幅值、电流变化率作为判据：快速，可靠。 b.熔断技术：快速爆炸桥技术。 c.高性能氧化锌非线性电阻制造技术。 2.3.2 XHG消弧及过电压保护装置

XHG装置主要由三相组合式过电压保护器TBP、可分相控制的高压真空接触器JZ、微机控制器ZK、高压限流熔断器组件FUR及带有辅助二次

12