Недавно результаты проекта «Разработка и применение быстродействующего элегазового выключателя на 550 кВ для предотвращения взрывов преобразовательных трансформаторов сверхвысокого напряжения», возглавляемого Китайским электротехническим научно-исследовательским институтом (CETRI), прошли экспертизу, организованную Китайским обществом электротехники. Экспертная комиссия признала, что данные результаты обладают полностью независимыми правами интеллектуальной собственности и достигли международного передового уровня.
Преобразовательный трансформатор сверхвысокого напряжения является ключевым оборудованием для передачи постоянного тока. При внутренних повреждениях он легко образует высокотемпературное и высоконапорное масляное газообразование, что может вызвать взрыв корпуса и серьезно угрожать безопасности энергосистемы. Традиционные элегазовые выключатели имеют ограничения по быстродействию отключения. С учетом времени срабатывания реле защиты преобразовательного трансформатора общее время устранения неисправности может достигать 50–80 миллисекунд, что затрудняет своевременное и эффективное предотвращение взрывов. В связи с этим Государственная электросетевая корпорация Китая (State Grid) инициировала рамочный проект при поддержке академика Китайской академии наук Чэнь Вэйцзяна. CETRI совместно с производителями оборудования (Pinggao Electric, Taikai High Voltage), университетами и провинциальными энергетическими компаниями сформировал исследовательскую группу, которая с 2020 года проводит целенаправленные исследования.
Проект полностью ускорил инновации, впервые преодолев ряд ключевых технологий, включая комбинированное отключение на основе электромагнитного отталкивания, мощный механизм и легкую высокопрочную передачу, а также дугогасительную камеру с большой мощностью и сверхкороткой дугой. Был разработан быстродействующий элегазовый выключатель на 550 кВ с током отключения короткого замыкания 63 кА, временем отключения, сокращенным примерно вдвое (менее 25 мс), временем размыкания менее 9 мс, механическим ресурсом 10 000 циклов и коэффициентом изоляции 1,1. Ключевые характеристики и конструктивные размеры совместимы с обычными выключателями. В сочетании с быстрым срабатыванием защиты преобразовательного трансформатора это позволяет сократить время устранения неисправности примерно вдвое, снизить энергию дуги примерно на 40% и значительно уменьшить риск взрыва.
В 2025 году 12 единиц оборудования были опробованы на преобразовательных станциях ±800 кВ Банго и Дунпин, показав отличные эксплуатационные характеристики. State Grid начала внедрение этого оборудования на преобразовательных станциях по всей стране для быстрой защиты преобразовательных трансформаторов и вентильных групп. Данное достижение преодолело десятилетиями существовавшее ограничение по быстродействию отключения элегазовых выключателей, существенно способствуя повышению уровня отечественного оборудования и модернизации промышленности. Оно может широко применяться в сетях сверхвысокого и ультравысокого напряжения переменного и постоянного тока, обеспечивая ключевую поддержку оборудования для строительства новой энергосистемы.