Sa stalnim napretkom izgradnje projekta prijenosa UHV AC / DC, rezultati istraživanja UHV tehnologije prijenosa i transformacije energije su sve brojniji, što pruža snažnu naučnu i tehnološku podršku za izgradnju međunarodnog vodećeg energetskog internet poduzeća s kineskim karakteristikama.Sa brzim razvojem elektroenergetske mreže, problem struje kratkog spoja postepeno je postao istaknuti faktor koji ograničava rast opterećenja elektroenergetske mreže i razvoj elektroenergetske mreže.
Prekidna sposobnost visokonaponskog prekidača velike snage direktno određuje sigurnost i pouzdanost dugotrajnog rada dalekovoda.Od 2016. godine, oslanjajući se na brojne naučne i tehnološke projekte State Grid Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd. i PingGao Group Co., Ltd. uspješno su razvili novi električni kontakt visokih performansi modificiranih grafenom proizvodi nakon pet godina naučnog istraživanja.Ovo je od velikog značaja za rješavanje problema kratkog spoja koji premašuje standard i osigurava siguran i stabilan rad AC/DC UHV hibridne električne mreže
Istraživanje nadogradnje materijala za prekidače u cilju ispunjavanja ključnih zahtjeva
Prema relevantnim statistikama, tokom vršnog perioda potrošnje električne energije u ljeto 2020., maksimalna struja kratkog spoja nekih trafostanica u radnim područjima državne mreže i kineske južne električne mreže dostići će ili čak premašiti 63 Ka.Prema statistici Državne mrežne korporacije Kine, posljednjih godina, među kvarovima opreme 330kV i više UHV trafostanica u poslovnom području kompanije, prema vrsti opreme, kvarovi uzrokovani plinom izolovanim metalnim zatvorenim razvodnim uređajima ( GIS) i hibridna distributivna oprema (HGIS) čine oko 27,5%, prekidači 16,5%, transformatori i strujni transformatori 13,8%, sekundarna oprema i autobus 8,3%, reaktor 4,6%, odvodnik 3,7 %, rastavljač i gromobran su činili 1,8%.Vidi se da su GIS, prekidač, transformator i strujni transformator glavna oprema koja uzrokuje kvar, i čini 71,6% ukupnog isključenja.
Analiza uzroka kvarova pokazuje da su problemi s kvalitetom kontakta, čahura i drugih dijelova te loš proces ugradnje glavni faktori koji dovode do kvara prekidača.Tokom višestrukog rada SF6 prekidača, erozija udarne struje nekoliko puta veća od nazivne struje i mehaničko habanje između pokretnih i statičkih lučnih kontakata će uzrokovati deformaciju kontakta i proizvesti metalnu paru, što će oštetiti izolacijske performanse komora za gašenje luka.
Tokom perioda četrnaestog petogodišnjeg plana, provincija Qinghai planira proširiti kapacitet dvije trafostanice od 500 kV kako bi povećala strujno opterećenje kratkog spoja sa postojećih 63 kA na 80 kA.Ako se materijal prekidača nadogradi, kapacitet trafostanice se može direktno proširiti, a veliki trošak proširenja podstanice može se uštedjeti.Vremena prekidanja prekidača visokog napona i velikog kapaciteta uglavnom se kontroliraju vijekom trajanja električnih kontakata u prekidaču.Trenutno se razvoj električnih kontakata za visokonaponske prekidače u Kini uglavnom temelji na tehničkoj ruti materijala od legure bakra volframa.Domaći proizvodi sa električnim kontaktom od legure bakra i volframa ne mogu zadovoljiti zahtjeve inženjerskih aplikacija ultra-visokih i ultravisokih napona u pogledu otpornosti na ablaciju luka i otpornosti na trenje i habanje.Jednom kada se koriste izvan radnog vijeka, skloni su ponovnom prodiranju, što direktno ugrožava performanse izolacije elektroenergetske opreme i uzrokuje veliku skrivenu opasnost po siguran rad električne mreže.Električni kontaktni proizvodi od legure bakra volframa u upotrebi imaju nisku fleksibilnost i izduženje, lako se lome i lome u procesu djelovanja, te nedostatak otpornosti na ablaciju.Tokom procesa lučne ablacije, bakar se lako akumulira i raste, što dovodi do prekida kontaktnog pucanja.Stoga je od velikog značaja efikasno poboljšati ključne pokazatelje performansi električnih kontaktnih materijala, kao što su otpornost na habanje, vodljivost, protiv zavarivanja, protiv erozije, kako bi se smanjila stopa kvarova prekidača i održao siguran i stabilan rad napajanja. grid.
Chen Xin, direktor Instituta za materijale, Academia Sinica, rekao je: "Trenutno, kada struja kratkog spoja električne mreže premašuje prekidnu sposobnost prekidača, struja kratkog spoja premašuje standard, što ozbiljno utiče pouzdanost rada elektroenergetske mreže, te postavlja veće zahtjeve za prekidnu sposobnost prekidača i otpornost kontakta na ablaciju.Nakon što se kontakti u radu višestruko prekidaju punim kapacitetom, lučni luk je ozbiljno oštećen, tako da je potrebno provesti sveobuhvatno održavanje, što je daleko od ispunjavanja zahtjeva bez održavanja u stvarnom životnom ciklusu SF6 prekidača." On je rekao da erozija kontakta uglavnom dolazi iz dva aspekta: jedan je ablacija luk pre proboja prije zatvaranja, a drugi je mehaničko habanje nakon što materijal kontaktnog luka postane mekan nakon ablacije.Neophodno je iznijeti novi tehnički put za efikasno poboljšanje ključnih indeksa performansi materijala za električne kontakte.“ Tehnologiju je potrebno kontinuirano optimizirati i inovirati.Trebali bismo čvrsto uhvatiti inicijativu u svoje ruke.“, rekao je Chen Xin.
Suočeni s hitnom potrebom nacionalne opreme za prijenos i transformaciju električne energije za nadogradnju električnih kontaktnih materijala jezgri komponenti visokonaponskog prekidača, od 2016. godine, Institut za nove električne materijale Zajedničkog istraživačkog instituta, Evropski institut, zajednička grupa Pinggao i druge jedinice zajednički su sprovele tehnička istraživanja o novim električnim kontaktnim materijalima na bazi bakra modifikovanog grafenom, i ostvarili međunarodnu saradnju oslanjajući se na Evropski institut i Univerzitet u Mančesteru, UK.Pomaže u poboljšanju performansi visokonaponskih prekidača.
Timski rade zajedno na rješavanju brojnih tehničkih problema
Sinergijsko poboljšanje otpornosti na ablaciju luka i otpornosti na trenje i habanje je ključ za masovnu proizvodnju električnih kontakata visokih performansi.Istraživanja visokonaponskih elektrokontaktnih materijala u stranim zemljama počela su ranije i tehnologija je relativno zrela, ali je osnovna tehnologija blokirana za našu zemlju.Oslanjajući se na niz naučnih i tehnoloških projekata kompanije, projektni tim je, u saradnji sa inostranim istraživačkim i razvojnim kapacitetima, verifikacijom tipa industrijske grupe i demonstracijom primene pokrajinskih elektroenergetskih kompanija, osnovao mladi naučno-tehnološki tim sa „80 " kičma kao glavno tijelo.
Ključni članovi tima ukorijenili su se na prvoj liniji istraživanja i razvoja u fazi istraživanja i razvoja mehanizma materijala i procesa pripreme;U fazi probne proizvodnje, kompanija se stacionirala kod proizvođača kako bi riješila tehničke probleme na licu mjesta i konačno probila teškoću ravnoteže između svojstava materijala, sastava, organizacijske strukture i procesa pripreme, te napravila iskorak u ključnoj tehnologiji. poboljšanja performansi materijala;U fazi testiranja tipa, ostao sam u visokonaponskoj ispitnoj stanici Pinggao grupe, mnogo puta razgovarao sa tehnološkim centrom Pinggao grupe i timom za istraživanje i razvoj visokonaponske stanice, više puta otklanjao greške i konačno postigao kvalitativni skok u prekidnoj sposobnosti visokih električni vijek trajanja prekidača visoke struje.
Uz kontinuirane napore, istraživački tim je uspješno dobio sistem formulacije kompozitnih električnih kontaktnih materijala na bazi bakra visokih performansi ojačanih grafenom, razbijenih kroz ključne tehnologije procesa usmjerenog dizajna grafenskih električnih kontaktnih materijala i integriranog oblikovanja s infiltracijom aktiviranja sinteriranja, te realizirao industrijsko oblikovanje. priprema više modela grafenom modificiranih električnih kontaktnih materijala.Po prvi put, tim je razvio električni kontakt od legure bakra i volframa modificiranog grafenom za prekidač sumpor-heksafluorida na 252 kV i više.Ključni pokazatelji performansi kao što su provodljivost i čvrstoća na savijanje su bolji od onih kod aktivnih proizvoda, što uvelike poboljšava životni vijek aktivnog visokonaponskog prekidača, popunjavajući tehničku prazninu u području materijala za električne kontakte za visokonaponske prekidače modificiranih grafenom. , Poboljšava nivo nezavisnog istraživanja i razvoja kompanije za električne kontakte prekidača velike struje i velikog kapaciteta i pomaže da se osigura siguran i pouzdan rad elektroenergetskog sistema.
Rezultati projekta podržavaju nezavisan dizajn i lokalizaciju primjene prekidača
Od 29. do 31. oktobra 2020. godine, prema optimalnoj šemi verifikacije koju su formulisali zajednički istraživački institut i grupa Pinggao nakon mnogih diskusija, novi prekidač otvorenog stupa tipa 252kV / 63kA SF6 grupe Pinggao zasnovan na električnom kontaktu uspešno je postignut 20 puta. jednokratne pune prekidne sposobnosti.Zhong Jianying, glavni inženjer Pinggao grupe, rekao je: "Prema mišljenjima ekspertske grupe za prihvatanje projekta, ukupna tehnologija projekta dostigla je međunarodni napredni nivo, a glavni tehnički pokazatelji dostigli su međunarodni vodeći nivo. Samo do Praveći napredak u osnovnim tehnologijama možemo bolje pomoći preduzećima da kontrolišu troškove i osiguraju nabavku ključnih materijala. U budućnosti bi trebalo da nastavimo da jačamo istraživanje sistemskog inženjeringa i promovišemo industrijsku transformaciju naučnoistraživačkih dostignuća."
Ovo dostignuće snažno podržava nezavisan dizajn, razvoj i domaću primjenu 252kV porculanskog post prekidača sa nazivnom strujom prekida kratkog spoja od 63kA i nazivnom strujom od 6300A u Pinggao grupi.252kV / 63kA polni prekidač ima veliku potražnju na tržištu i široko područje pokrivenosti.Uspješan razvoj ovog tipa prekidača igra važnu ulogu u daljnjem razvoju domaćeg i stranog tržišta domaćih prekidača, što doprinosi poboljšanju snage istraživanja i razvoja i tehničkog nivoa kompanije u oblasti high-end sklopnih uređaja. , i ima dobre socijalne i ekonomske koristi.
Tržišna potražnja za visokonaponskim električnim kontaktima u Kini je oko 300 000 kompleta godišnje, a ukupna godišnja prodaja na tržištu je blizu 1,5 milijardi juana.Novi visokonaponski električni kontaktni materijali imaju široku tržišnu perspektivu u budućem razvoju električne mreže.Trenutno su dostignuća projekta dostigla namjeru saradnje i transformacije sa Pinggao, Xikai, taikai i drugim visokonaponskim prekidačima, postavljajući temelje za kasniju demonstracionu primjenu i promociju velikih razmjera u oblasti ultravisokog napona i ultra- visokonaponski prijenos i transformacija energije.Projektni tim će nastaviti da se fokusira na granice nauke i tehnologije u oblasti energetike i energije, kontinuirano jača inovacije i praksu i nastavlja da promoviše nezavisno istraživanje i razvoj i lokalizaciju primene osnovnih materijala za vrhunsku električnu opremu.
Vrijeme objave: Jul-08-2021