挺起民族脊梁，照亮光明未來——國產發電機斷路器的自主創新之路
文章來源：中國電氣裝備集團有限公司 發布時間：2025-06-24
6月，走進中國電氣裝備所屬中國西電西開電氣生產車間，浙江天臺抽水蓄能電站的發電機斷路器成套設備裝配工作正緊張進行。該電站是三峽集團“十四五”開工的首個抽水蓄能項目，總投資107億元，主要為浙江電網調峰填谷、調頻調相、儲能及緊急事故備用。其建成后，每年可節約燃煤約52萬噸，減排二氧化碳104萬噸。這不僅助力“雙碳”目標實現，更是我國發電機斷路器成套設備研發自主可控的生動體現。
受制于人 艱難求索
作為發電機組電能輸出“主動脈”上的關鍵樞紐，發電機斷路器承擔著保障電力穩定輸送與電網安全運行的重任，其重要性不言而喻。然而，二十多年前，這個關鍵領域卻長期被國外少數企業牢牢掌控。
回望歷史，我國在發電機斷路器領域的探索之路布滿荊棘。二十世紀五六十年代，國內開啟了對原蘇聯少油發電機斷路器的仿制之路，但受制于當時的技術水平，仿制產品性能存在諸多不足，隨著技術的發展和電力需求的提升，這些產品逐漸難以滿足行業要求，最終在時代浪潮中黯然退場。80年代初期，我國引進法國Alsthom-Atlantigue公司的PKG2型發電機斷路器，然而受設備老化及檢修難度大等因素制約，該型號產品也難逃被淘汰的命運。90年代，由我國自主研制開發的LN6-18型SF6發電機斷路器誕生，這本是一次充滿希望的嘗試，卻因技術參數的限制，僅能適用于中小型機組，無法在大型電力項目中發揮關鍵作用，在廣闊的市場空間里舉步維艱。
直至2008年前，單機容量150兆瓦以上發電機組用發電機斷路器幾乎完全依賴進口。國外企業憑借技術壟斷優勢，不僅將設備價格抬至天價，還設置重重限制：無法根據我國實際需求進行個性化定制，備件采購困難且價格高昂，運行檢修維護更是難上加難。這不僅讓我國電力企業承受著巨大的經濟壓力，更嚴重威脅到國家電網的穩定運行，成為制約我國電力行業自主發展的“緊箍咒”。
覺醒突圍 開啟攻關征程
2000-2006年三峽電廠建設期間，大容量發電機斷路器完全依靠進口的困境凸顯。在設備訂貨與供應環節，不僅面臨高昂的采購成本，更受限于國外技術壁壘，最終32臺機組僅有部分配備了發電機斷路器，給三峽工程安全穩定運行帶來了現實挑戰。為破解大容量機組用核心設備發電機斷路器“卡脖子”難題，國務院三峽辦牽頭組織中國三峽集團和中國西電集團，正式下達國家重大裝備——發電機斷路器的研發攻堅任務，拉開了國產替代的戰略序幕。
2008年3月，中國電氣裝備集團有限公司所屬中國西電西安西電開關電氣有限公司（以下簡稱“西開電氣”）勇擔國之重任，以電力裝備領域的深厚技術底蘊為支撐，秉承“國之大者”的使命自覺，將服務國家能源戰略、保障電力安全作為核心導向，與三峽集團建立戰略協同機制，全面啟動發電機斷路器設備國產化攻關。這一戰略行動不僅是企業突破技術瓶頸、實現產業升級的關鍵抉擇，更是中央企業響應時代召喚、打破國外技術壟斷、實現電力裝備自主可控的莊嚴承諾。
研發初期，項目團隊面臨著前所未有的挑戰，國外技術封鎖如同銅墻鐵壁，國內在相關領域的技術積累近乎空白。面對國外行業專家的嗤之以鼻，他們秉持著“敢為人先、勇攀高峰”的無畏精神，一頭扎進了艱苦的技術調研和論證工作中。夜以繼日地運用先進的軟件計算進行仿真驗證，對電弧性能、滅弧原理、短時耐受能力、動穩定電流下的機械強度等“卡脖子”技術難題開展全維度攻堅。
在材料創新方面，團隊大膽突破傳統思維，提出采用高導電率的鑄鋁合金材料及耐高溫絕緣材料的新配方，這一嘗試充滿風險，但他們深知，唯有創新才能突破困境。經過無數次實驗，新配方終于攻克了大電流通流的技術壁壘，為產品研發搭建了跨代際的堅實根基。每一次深夜仿真實驗推演、每一組參數臨界值的極限測試，都凝結著項目團隊的智慧與心血、承載著對“中國智造”的期許。“試驗失敗不是終點，而是優化的起點。暴露問題越多，產品可靠性‘地基’越牢固。” 這句項目成員的共識，成為團隊在困境中堅守的精神支柱。歷經千次方案迭代、數據校準，團隊以“百折不撓”的科研韌性，在2011年成功推出130千安大容量發電機斷路器成套裝置，次年再攀技術高峰，160千安裝置宣告研制成功。
這項閃耀著自主創新光芒的成果，不僅為國產發電機斷路器植入自主可控的“心臟”，更一舉打破國外長期技術壟斷，推動我國在該領域實現從“0”到“1”的歷史性跨越，開啟了國產發電機斷路器自主可控的嶄新篇章。
持續突破 邁向國際前沿
在國產發電機斷路器實現從“技術空白”到“自主可控”的跨越后，西開電氣以“國家隊”的戰略擔當乘勢而上，企以戰略眼光錨定國際前沿技術坐標，持續加大研發投入，在國產發電機斷路器核心技術領域展開更深層次的突破。
2017至2023年間，120千安電制動開關、100千安發電機斷路器、170千安發電機斷路器、190千安發電機斷路器等一系列高性能產品相繼問世。這些成果不僅實現了對我國單機組容量200-1250MW的水電、火電、核電等“大國重器”級樞紐電站的全場景適配，更在技術維度完成了從單一產品突破到“系列化研發—成套化應用”的體系化升級。
在“雙碳”戰略的時代命題下，西開電氣將技術攻關深度嵌入新型電力系統構建的國家戰略。2021年，西開電氣瞄準抽水蓄能這一清潔能源領域的核心裝備缺口，重磅推出涵蓋發電機斷路器、電氣制動開關、相序轉換開關、啟動開關、拖動開關、母線分段隔離開關、分支母線隔離開關等多種關鍵開關的抽水蓄能成套開關設備，為抽水蓄能電站提供了全套解決方案，為“大國重器”裝上“中國芯”，為我國能源結構轉型和升級提供了“中國方案”。
中國電氣裝備自主研制的國內首臺百萬千瓦核電機組用190千安發電機斷路器成套裝置
國之重器 彰顯責任擔當
作為國民經濟的支柱，西開電氣始終踐行“大國重器”的責任擔當。2013年10月，首臺套130千安發電機斷路器成功在向家壩左岸電廠投運，2014年，西開電氣為三峽溪洛渡水電站提供了2臺160千安發電機斷路器產品，成為我國大型水電工程的“壓艙石”。隨后，國產發電機斷路器亮相我國“西電東送”重大工程烏東德水電站，在金沙江水能資源開發中，既推動流域經濟發展，更以綠色電力惠及民生，彰顯“生態保護與能源開發并重”的中國智慧。如今，長江流域水電站以全球領先的裝機容量與發電量，成為我國電力現代化的璀璨名片，其背后正是國產裝備自主化的強力支撐。
在立足國內的同時，西開電氣以 “全球能源變革參與者” 的視野，將創新版圖拓展至國際舞臺。2019年，西開電氣積極參與國外某核電項目，為其提供自主研發的發電機斷路器設備。這不僅是中國核電“走出去” 的里程碑，更向世界展示中國高端裝備制造實力。
聚焦綠色轉型，西開電氣在抽水蓄能領域再立新功。2021年，廣東梅州抽水蓄能電站工程簽約，實現國產抽水蓄能成套開關設備首臺套示范應用的“零突破”，成為能源綠色轉型的“中國范式”。
2024年，西開電氣與中國電氣裝備所屬西安高壓電器研究院股份有限公司聯合攻關再獲歷史性突破：自主研發的210千安環保型快速斷路器成功完成全部型式試驗并通過國家鑒定。這一創新成果在國際上首次采用電弧能量主動調控技術和多斷口真空滅弧室同步操作技術，不僅實現了真空開斷技術從理論突破到工程應用的跨越，更以無SF?環保設計響應全球綠色制造趨勢。至此，我國已全面掌握100千安到190千安發電機斷路器、燃機用發電機斷路器系列產品以及210千安環保型快速斷路器和抽水蓄能成套開關設備研發制造技術，正式邁入國際領先水平行列。
薪火相傳 續寫嶄新篇章
二十余載風雨兼程，曾經投身首臺發電機斷路器研發、滿懷熱血與憧憬的青年才俊，如今已成長為行業中流砥柱。現如今，他們以傳承者的姿態，帶領著“90后”“00后”新生力量，在技術創新的道路上披荊斬棘、勇毅前行，持續書寫著屬于中國電力裝備的輝煌傳奇。一代代西電人矢志不渝、接續奮斗，將追求卓越的精神薪火相傳，讓自主創新的光芒永續閃耀。
從三峽大壩的宏偉建設到巴基斯坦荒漠中的能源工程，從手繪圖紙的篳路藍縷到智能產線的科技前沿，西開電氣始終緊扣“國家戰略需求”與“全球能源命題”。以發電機斷路器技術的持續突破重塑產業格局，更憑借抽水蓄能、環保型設備的系統創新，為行業發展樹立全新標準。在攻克“卡脖子”技術難題中彰顯“中國速度”，在綠色轉型中貢獻“中國智慧”。這些斐然成果，不僅是西開電氣雄厚技術實力的有力證明，更是中國高端制造以自主創新驅動全球產業變革的鮮活范例。當越來越多的“中國裝備”成為國際能源項目的首選，其背后彰顯的是一個制造業大國從“跟跑追趕”到“并跑引領”的強大自信，更是人類命運共同體理念在能源領域的生動詮釋與實踐。
2024年10月，發電機斷路器系列發布會在北京舉行，現場盛況空前。來自五湖四海的專家學者、企業精英齊聚一堂，共同見證國產發電機斷路器技術的輝煌成就。會上，西開電氣發布的210千安環保型快速斷路器，憑借卓越的性能和環保理念，再次引發行業轟動。回顧發電機斷路器研發歷程，專家們紛紛感慨地表示，“從技術封鎖到自主可控，從填補空白到引領國際，國產發電機斷路器的發展歷程，正是中國電力人自強不息、砥礪前行的生動寫照，這就是中央企業的擔當！這就是中國電力人挺起的民族脊梁！”
從追趕到引領，從受制于人到自主可控，國產發電機斷路器的研發歷程，不僅是一部波瀾壯闊的技術攻堅史，更是一部激昂奮進的民族自強奮斗史詩。它向世界莊嚴宣告：在實現中華民族偉大復興的征程上，中國電力人將以更加昂揚的斗志，更加堅定的步伐，持續創新突破，勇攀科技高峰，為構建清潔低碳、安全高效的能源體系，為建設科技強國、制造強國注入源源不斷的磅礴力量。
【責任編輯：韓夢圓】
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