UHV AC / DC -siirtoprojektin rakentamisen tasaisen edetessä UHV-voimansiirto- ja muunnosteknologian tutkimustulokset ovat yhä runsaampia, mikä tarjoaa vahvan tieteellisen ja teknologisen tuen kansainvälisen johtavan kiinalaispiirteisen energia-Internet-yrityksen rakentamiselle.Sähköverkon nopean kehityksen myötä oikosulkuvirran ongelma on vähitellen noussut näkyväksi tekijäksi, joka rajoittaa sähköverkon kuormituksen kasvua ja sähköverkon kehitystä.
Suurjännitteisen suurtehokatkaisijan katkaisukyky määrää suoraan voimansiirtolinjojen pitkäaikaisen palvelun turvallisuuden ja luotettavuuden.Vuodesta 2016 lähtien useisiin State Grid Co., Ltd.:n, Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd.:n ja PingGao Group Co., Ltd.:n tiede- ja teknologiaprojekteihin on onnistuttu kehittämään uusia korkean suorituskyvyn grafeenimodifioituja sähkökoskettimia. tuotteita viiden vuoden tieteellisen tutkimuksen jälkeen.Tällä on suuri merkitys standardin ylittävän oikosulun ongelman ratkaisemiseksi ja AC/DC UHV-hybridiverkon turvallisen ja vakaan toiminnan varmistamiseksi.
Katkaisijamateriaalien päivitystutkimus keskeisiin vaatimuksiin tähtäävänä
Asiaankuuluvien tilastojen mukaan sähkönkulutuksen huippukaudella kesällä 2020 joidenkin sähköasemien suurin oikosulkuvirta State Gridin ja China Southern Power Gridin toiminta-alueilla saavuttaa tai jopa ylittää 63 Ka:n.State Grid Corporation of Chinan tilastojen mukaan viime vuosina yhtiön toimialalla 330 kV ja yli UHV sähköasemalaitteiden vioista laitetyypeittäin ovat kaasueristeisten metallikoteloiden kojeiston aiheuttamat vikalaukaisut ( GIS) ja hybridijakelulaitteiden (HGIS) osuus on noin 27,5 %, katkaisijoiden osuus 16,5 %, muuntajien ja virtamuuntajien osuus 13,8 %, toisiolaitteiden ja väylän osuus 8,3 %, reaktorin osuus 4,6 %, pysäyttimen osuus 3,7 %, erottimen ja salamanvarren osuus oli 1,8 %.Voidaan nähdä, että GIS, katkaisija, muuntaja ja virtamuuntaja ovat pääasialliset vikalaukaisun aiheuttavat laitteet, joiden osuus kokonaislaukauksesta on 71,6 %.
Vian syiden analyysi osoittaa, että koskettimen, holkkien ja muiden osien laatuongelmat sekä huono asennusprosessi ovat pääasiallisia katkaisijavikaan johtavia tekijöitä.Kun SF6-katkaisijaa käytetään useita kertoja, käynnistysvirran eroosio, joka on useita kertoja suurempi kuin nimellisvirta, ja mekaaninen kuluminen liikkuvien ja staattisten kaarikoskettimien välillä aiheuttaa koskettimen muodonmuutoksia ja tuottaa metallihöyryä, mikä vahingoittaa laitteen eristyskykyä. valokaaren sammutuskammio.
Neljännentoista viisivuotissuunnitelmakauden aikana Qinghain maakunta aikoo laajentaa kahden 500 kV:n sähköaseman kapasiteettia lisätäkseen oikosulkuvirran kuormitusta nykyisestä 63 kA:sta 80 kA:iin.Jos katkaisijamateriaalia päivitetään, sähköaseman kapasiteettia voidaan laajentaa suoraan ja sähköaseman laajennuksen valtavia kustannuksia voidaan säästää.Suurjännitteen ja suuren kapasiteetin katkaisijan katkaisuaikoja säätelee pääasiassa katkaisijan sähköisten koskettimien käyttöikä.Tällä hetkellä korkeajännitekatkaisijoiden sähköisten koskettimien kehittäminen Kiinassa perustuu pääasiassa kupari-volframiseosmateriaalien tekniseen reittiin.Kotimaiset kupari-volframiseoksesta valmistetut sähkökontaktituotteet eivät täytä ultra- ja ultra-korkeajännitteisten teknisten sovellusten vaatimuksia valokaaren ablaatiovastuksen sekä kitkan ja kulutuskestävyyden suhteen.Kun niitä käytetään käyttöiän ulkopuolella, ne ovat alttiita tunkeutumaan uudelleen, mikä uhkaa suoraan voimalaitteiden eristyskykyä ja aiheuttaa suuren piilevän vaaran sähköverkon turvalliselle toiminnalle.Käytössä olevilla kupari-volframiseoksella olevilla sähkökontaktituotteilla on alhainen joustavuus ja venymä, ja ne rikkoutuvat helposti ja murtuvat toiminnan aikana, ja niissä ei ole ablaatiovastusta.Valokaariablaatioprosessin aikana kupari kerääntyy ja kasvaa helposti, mikä johtaa kosketushalkeilun epäonnistumiseen.Siksi on erittäin tärkeää parantaa tehokkaasti sähköisten kosketusmateriaalien keskeisiä suorituskykyindikaattoreita, kuten kulutuskestävyyttä, johtavuutta, hitsausta, kaarieroosiota, vähentää katkaisijan vikaantuvuutta ja ylläpitää virran turvallista ja vakaata toimintaa. ruudukko.
Chen Xin, Academia Sinican materiaaliinstituutin johtaja, sanoi: "Tällä hetkellä, kun sähköverkon oikosulkuvirta ylittää katkaisijan katkaisukapasiteetin, oikosulkuvirta ylittää standardin, mikä vaikuttaa vakavasti sähköverkon toimintavarmuutta ja asettaa korkeampia vaatimuksia katkaisijan katkaisukyvylle ja koskettimen ablaatiovastukselle. Kun käytössä olevat koskettimet on katkaistu täydellä teholla useaan otteeseen, kaari vaurioituu vakavasti, Siksi on tarpeen suorittaa kokonaisvaltainen huolto, joka on kaukana SF6-katkaisijoiden todellisen elinkaaren huoltovapaista vaatimuksista." Hän sanoi, että koskettimen kuluminen johtuu pääasiassa kahdesta näkökulmasta: toinen on katkaisijoiden ablaatio. kaari ennen sulkemista, ja toinen on mekaaninen kuluminen sen jälkeen, kun kaarikontaktimateriaali muuttuu pehmeäksi ablaation jälkeen.On tarpeen esittää uusi tekninen reitti, jolla parannetaan tehokkaasti sähkökontaktimateriaalien keskeisiä suorituskykyindeksejä. Teknologiaa on jatkuvasti optimoitava ja innovoitava.Meidän on otettava aloite lujasti omiin käsiimme."Chen Xin sanoi.
Ottaen huomioon kansallisten voimansiirto- ja muunnoslaitteiden kiireellisen tarpeen suurjännitekatkaisijan ydinkomponenttien sähköisten kosketusmateriaalien parantamiseksi, vuodesta 2016 alkaen Yhteisen tutkimuslaitoksen sähköisten uusien materiaalien instituutti, Eurooppa-instituutti, yhteinen Pinggao-ryhmä ja muut yksiköt tekivät yhdessä teknistä tutkimusta uusista grafeenimodifioiduista kuparipohjaisista sähkökontaktimateriaaleista ja teki kansainvälistä yhteistyötä tukeutuen Eurooppa-instituuttiin ja Manchesterin yliopistoon Iso-Britanniassa.Auta parantamaan suurjännitekatkaisijan suorituskykyä.
Tiimi työskentelee yhdessä ratkaistakseen useita teknisiä ongelmia
Valokaariablaatiovastuksen sekä kitkan ja kulumisenkestävyyden synergistinen parantaminen on avain tehokkaiden sähkökoskettimien massatuotantoon.Korkeajännitteisten sähkökontaktimateriaalien tutkimus ulkomailla aloitettiin aikaisemmin, ja tekniikka on suhteellisen kypsää, mutta ydinteknologia on tukossa maassamme.Yhtiön useisiin tieteellisiin ja teknologisiin hankkeisiin luottaen projektiryhmä on yhteistyössä ulkomaisten T&K-valmiuksien, teollisuusryhmän tyyppitestien todentamisen ja maakuntien sähköyhtiöiden sovellusten esittelyn kanssa perustanut nuoren tieteellisen ja teknologisen tiimin, jonka 80 " selkäranka päärunkoon.
Tiimin keskeiset jäsenet juurtuivat T&K-etulinjaan materiaalimekanismin ja valmisteluprosessin T&K-vaiheessa;Koetuotantovaiheessa yritys sijoittui valmistajan luo ratkaisemaan tekniset ongelmat paikan päällä ja lopulta murtautui materiaaliominaisuuksien, koostumuksen, organisaatiorakenteen ja valmistusprosessin välisen tasapainon vaikeudesta ja teki läpimurron avainteknologiassa. materiaalin suorituskyvyn parantaminen;Tyyppitestin vaiheessa jäin Pinggao-ryhmän suurjännitetestiasemalle, keskustelin monta kertaa Pinggao-ryhmän teknologiakeskuksen ja suurjänniteaseman T&K-tiimin kanssa, tein virheenkorjauksen toistuvasti ja lopulta saavutin laadullisen harppauksen korkean katkaisukapasiteetissa. jännitteen suurvirtakatkaisijan käyttöikä.
Jatkuvilla ponnisteluilla tutkimusryhmä on onnistuneesti saanut aikaan korkean suorituskyvyn grafeenivahvisteisten kuparipohjaisten komposiittisten sähkökontaktimateriaalien formulointijärjestelmän, murtanut läpi grafeenisähkökontaktimateriaalien avainteknologioiden suuntasuunnitteluprosessin ja aktivoinnin sintrausinfiltraatio integroidun muovauksen ja toteuttanut teollisuuden monimallisten grafeenimodifioitujen sähkökontaktimateriaalien valmistus.Ensimmäistä kertaa ryhmä kehitti grafeenimodifioidun kupari-volframiseoksesta valmistetun sähkökoskettimen rikkiheksafluoridi-katkaisijalle, joka on 252 kV:n tai sitä korkeammalla tasolla.Tärkeimmät suorituskykyindikaattorit, kuten johtavuus ja taivutuslujuus, ovat parempia kuin aktiivisten tuotteiden, mikä parantaa huomattavasti aktiivisen suurjännitekatkaisijan sähköistä käyttöikää ja täyttää teknisen aukon grafeenimuunneltujen suurjännitekytkinten sähköisten kosketusmateriaalien alalla. , Se parantaa yhtiön riippumatonta tutkimus- ja kehitystasoa suurivirtaisten ja suurikapasiteettisten kytkimien sähkökoskettimissa ja auttaa varmistamaan sähköjärjestelmän turvallisen ja luotettavan toiminnan.
Projektin tulokset tukevat katkaisijan itsenäistä suunnittelu- ja lokalisointisovellusta
29.–31.10.2020 välisenä aikana yhteisen tutkimuslaitoksen ja Pinggao-ryhmän monien keskustelujen jälkeen laatiman optimaalisen varmennusjärjestelmän mukaisesti Pinggao-ryhmän uusi avoimen pylvään tyyppinen 252kV / 63kA SF6-katkaisija, joka perustuu sähkökoskettimeen, saavutettiin onnistuneesti 20 kertaa. kertaluonteisella täydellä katkaisukapasiteetilla.Pinggao-ryhmän pääinsinööri Zhong Jianying sanoi: "Projektin hyväksymisasiantuntijaryhmän mielipiteiden mukaan projektin yleinen tekniikka on saavuttanut kansainvälisen edistyneen tason ja tärkeimmät tekniset indikaattorit ovat saavuttaneet kansainvälisen johtavan tason. ydinteknologioiden läpimurtojen avulla voimme paremmin auttaa yrityksiä hallitsemaan kustannuksia ja varmistamaan keskeisten materiaalien toimitukset. Tulevaisuudessa meidän tulee edelleen vahvistaa järjestelmäsuunnittelun tutkimusta ja edistää tieteellisen tutkimuksen saavutusten teollista muutosta."
Tämä saavutus tukee vahvasti Pinggao-ryhmän 252 kV posliinisen katkaisijan itsenäistä suunnittelua, kehitystä ja kotimaista käyttöä, jonka nimellinen oikosulkuvirta on 63 kA ja 6300 A.252kV / 63kA napatyyppisellä katkaisijalla on suuri kysyntä markkinoilla ja laaja peittoalue.Tämän tyyppisten katkaisijoiden onnistuneella kehittämisellä on tärkeä rooli kotimaisten ja ulkomaisten katkaisijoiden markkinoiden edelleen kehittämisessä, mikä edistää yrityksen T&K-voimakkuuden ja teknisen tason parantamista huippuluokan kytkinlaitteiden alalla. , ja sillä on hyviä sosiaalisia ja taloudellisia etuja.
Korkeajännitteisten sähkökoskettimien markkinakysyntä Kiinassa on noin 300 000 sarjaa vuodessa, ja vuotuinen kokonaismarkkinamyynti on lähes 1,5 miljardia yuania.Uusilla suurjännitesähkökontaktimateriaaleilla on laajat markkinanäkymät sähköverkon tulevaisuuden kehittämisessä.Tällä hetkellä hankkeen saavutukset ovat saavuttaneet yhteistyö- ja muutosaikeen Pinggaon, Xikain, taikain ja muiden suurjännitekytkinyritysten kanssa, mikä luo perustan myöhemmälle esittelysovellukselle ja laajamittaiselle edistämiselle ultrakorkeajännite- ja ultra- suurjännitevoiman siirto ja muunnos.Projektiryhmä keskittyy jatkossakin energia- ja voimatieteen ja teknologian eturintamassa, vahvistaa jatkuvasti innovaatioita ja käytäntöjä sekä edistää huippuluokan sähkölaitteiden ydinmateriaalien riippumatonta tutkimusta ja kehitystä sekä lokalisointisovellusta.
Postitusaika: 08.07.2021