Pastāvīgi progresējot UHV maiņstrāvas / līdzstrāvas pārvades projekta būvniecībai, UHV jaudas pārvades un pārveidošanas tehnoloģiju izpētes rezultāti kļūst arvien bagātīgāki, kas nodrošina spēcīgu zinātnisku un tehnoloģisku atbalstu starptautiska vadošā enerģētikas interneta uzņēmuma ar Ķīnas īpašībām celtniecībai.Strauji attīstoties elektrotīklam, īssavienojuma strāvas problēma pakāpeniski ir kļuvusi par svarīgu faktoru, kas ierobežo elektrotīkla slodzes pieaugumu un elektrotīkla attīstību.
Augstsprieguma lieljaudas ķēdes pārtraucēja jauda tieši nosaka elektropārvades līniju ilgtermiņa ekspluatācijas drošību un uzticamību.Kopš 2016. gada, balstoties uz vairākiem zinātnes un tehnoloģiju projektiem, ko uzņēmums State Grid Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd. un PingGao Group Co., Ltd. ir veiksmīgi izstrādājuši jaunu augstas veiktspējas grafēna modificētu elektrisko kontaktu. produktus pēc piecu gadu zinātniskās izpētes.Tas ir ļoti svarīgi, lai atrisinātu īssavienojuma problēmu, kas pārsniedz standartu, un nodrošinātu drošu un stabilu maiņstrāvas / līdzstrāvas UHV hibrīda elektrotīkla darbību.
Pētījumi par slēdžu materiālu modernizāciju, lai izpildītu galvenās prasības
Saskaņā ar attiecīgo statistiku elektroenerģijas patēriņa maksimuma periodā 2020. gada vasarā dažu apakšstaciju maksimālā īssavienojuma strāva valsts tīkla un Ķīnas dienvidu elektrotīkla darbības zonās sasniegs vai pat pārsniegs 63 Ka.Saskaņā ar Ķīnas Valsts elektrotīkla korporācijas statistiku pēdējos gados starp 330kV un augstāku UHV apakšstaciju iekārtu atteicēm uzņēmuma darbības jomā, atbilstoši iekārtu veidam, bojājuma atvienojumi, ko izraisījuši ar gāzi izolētu metāla slēgtu sadales iekārtu ( ĢIS) un hibrīdsadales iekārtas (HGIS) veido aptuveni 27,5%, automātiskie slēdži veido 16,5%, transformatori un strāvas transformatori veido 13,8%, sekundārās iekārtas un kopne veido 8,3%, reaktors veido 4,6%, ierobežotājs veido 3,7 %, atvienotājs un zibensnovedējs veidoja 1,8%.Redzams, ka ĢIS, automātiskais slēdzis, transformators un strāvas transformators ir galvenās iekārtas, kas izraisa bojājuma atvienojumu, veidojot 71,6% no kopējā atvienojuma.
Bojājumu cēloņu analīze parāda, ka kontaktu, bukses un citu detaļu kvalitātes problēmas un sliktais uzstādīšanas process ir galvenie faktori, kas izraisa ķēdes pārtraucēja bojājumus.SF6 automātiskā slēdža darbības laikā daudzas reizes ieslēgšanas strāvas erozija, kas vairākas reizes pārsniedz nominālo strāvu, un mehāniskais nodilums starp kustīgajiem un statiskajiem loka kontaktiem izraisīs kontakta deformāciju un radīs metāla tvaikus, kas sabojās izolācijas veiktspēju. loka dzēšanas kamera.
Četrpadsmitā piecu gadu plāna periodā Qinghai province plāno paplašināt divu 500 kV apakšstaciju jaudu, lai palielinātu īssavienojuma strāvas slodzi no esošajiem 63 kA līdz 80 kA.Ja ķēdes pārtraucēja materiāls tiek modernizēts, apakšstacijas jaudu var tieši palielināt un ietaupīt milzīgās apakšstacijas paplašināšanas izmaksas.Augstsprieguma un lielas jaudas slēdža pārrāvuma laikus galvenokārt kontrolē ķēdes pārtraucēja elektrisko kontaktu kalpošanas laiks.Pašlaik augstsprieguma slēdžu elektrisko kontaktu izstrāde Ķīnā galvenokārt balstās uz vara volframa sakausējuma materiālu tehnisko ceļu.Sadzīves vara volframa sakausējuma elektriskie kontaktprodukti nevar atbilst īpaši augsta un īpaši augsta sprieguma inženierijas prasībām attiecībā uz loka ablācijas pretestību un berzi un nodilumizturību.Kad tie tiek izmantoti ārpus ekspluatācijas laika diapazona, tie ir pakļauti atkārtotai iespiešanās iespējai, kas tieši apdraud energoiekārtu izolācijas veiktspēju un rada lielas slēptās briesmas elektrotīkla drošai darbībai.Ekspluatācijā esošajiem vara volframa sakausējuma elektrisko kontaktu izstrādājumiem ir zema elastība un pagarinājums, tie darbības laikā viegli sabojājas un saplīst, un tiem trūkst ablācijas pretestības.Loka ablācijas procesā varš ir viegli uzkrāties un izaugt, kas noved pie kontakta plaisāšanas kļūmes.Tāpēc ir ļoti svarīgi efektīvi uzlabot elektrisko kontaktu materiālu galvenos veiktspējas rādītājus, piemēram, nodilumizturību, vadītspēju, pretmetināšanu, pretloka eroziju, lai samazinātu ķēdes pārtraucēja atteices līmeni un uzturētu drošu un stabilu jaudas darbību. režģis.
Chen Xin, Academia Sinica Materiālu institūta direktors, sacīja: "Šobrīd, kad elektrotīkla īssavienojuma strāva pārsniedz ķēdes pārtraucēja spēju, īssavienojuma strāva pārsniedz standartu, kas nopietni ietekmē elektrotīkla darbības uzticamību, kā arī izvirza augstākas prasības slēdža pārrāvuma jaudai un kontakta ablācijas pretestībai. Pēc tam, kad ekspluatācijā esošie kontakti vairākas reizes tiek atslēgti ar pilnu jaudu, loka loks tiek nopietni bojāts, tāpēc ir jāveic visaptveroša apkope, kas ir tālu no tā, lai atbilstu SF6 slēdžu faktiskā dzīves cikla prasībām bez apkopes. ” Viņš teica, ka kontakta erozija galvenokārt rodas no diviem aspektiem: viens ir slēdžu ablācija. pirms sabrukšanas loka pirms aizvēršanas, un otrs ir mehāniskais nodilums pēc tam, kad loka kontakta materiāls kļūst mīksts pēc ablācijas.Ir jāizvirza jauns tehnisks ceļš, lai efektīvi uzlabotu elektrisko kontaktu materiālu galvenos darbības rādītājus.“ Tehnoloģija ir nepārtraukti jāoptimizē un jāpilnveido.Mums ir stingri jāsatver iniciatīva mūsu pašu rokās." sacīja Čeņ Sjiņs.
Ņemot vērā steidzamo vajadzību pēc valsts spēka pārvades un pārveidošanas iekārtas augstsprieguma slēdža serdes komponentu elektrisko kontaktu materiālu modernizācijai, no 2016. gada Apvienotā pētniecības institūta Elektrotehnikas jauno materiālu institūts, Eiropas institūts, apvienotā Pinggao grupa un citas vienības kopīgi veica tehnisko izpēti par jaunajiem uz grafēnu modificētiem vara bāzes veidotiem elektrisko kontaktu materiāliem un veica starptautisku sadarbību, paļaujoties uz Eiropas institūtu un Mančestras Universitāti, Apvienotajā Karalistē.Palīdz uzlabot augstsprieguma ķēdes pārtraucēja darbību.
Komanda strādā kopā, lai atrisinātu vairākas tehniskas problēmas
Loka ablācijas pretestības un berzes un nodilumizturības sinerģiska uzlabošana ir augstas veiktspējas elektrisko kontaktu masveida ražošanas atslēga.Augstsprieguma elektrisko kontaktu materiālu pētījumi ārvalstīs tika uzsākti agrāk, un tehnoloģija ir salīdzinoši nobriedusi, bet galvenā tehnoloģija mūsu valstī ir bloķēta.Paļaujoties uz vairākiem uzņēmuma zinātniskiem un tehnoloģiskiem projektiem, projekta komanda sadarbībā ar ārzemju pētniecības un attīstības iespējām, industriālās grupas tipa pārbaudes verifikāciju un provinču elektroenerģijas uzņēmumu lietojumu demonstrāciju ir izveidojusi jaunu zinātnes un tehnoloģiju komandu ar "80. " mugurkauls kā galvenais korpuss.
Galvenie komandas locekļi iesakņojās pētniecības un attīstības priekšgalā materiālu mehānisma un sagatavošanas procesa pētniecības un attīstības stadijā;Izmēģinājuma ražošanas posmā uzņēmums atradās pie ražotāja, lai uz vietas atrisinātu tehniskās problēmas, un visbeidzot pārvarēja grūtības līdzsvarot materiāla īpašības, sastāvu, organizatorisko struktūru un sagatavošanas procesu un veica izrāvienu galvenajās tehnoloģijās. materiālu veiktspējas uzlabošana;Tipa pārbaudes posmā es paliku Pinggao grupas augstsprieguma testa stacijā, daudzas reizes apspriedos ar Pinggao grupas tehnoloģiju centru un augstsprieguma stacijas pētniecības un attīstības komandu, atkārtoti veicu atkļūdošanu un beidzot panācu kvalitatīvu lēcienu augstsprieguma pārrāvuma kapacitātē. sprieguma augstas strāvas ķēdes pārtraucēja elektriskais kalpošanas laiks.
Ar nepārtrauktiem centieniem pētnieku grupa ir veiksmīgi ieguvusi augstas veiktspējas grafēna pastiprināta vara kompozītmateriālu elektrisko kontaktu materiālu formulēšanas sistēmu, izmantojot galvenās grafēna elektrisko kontaktu materiālu virziena projektēšanas procesa un aktivācijas saķepināšanas infiltrācijas integrētās formēšanas tehnoloģijas un realizējusi rūpniecisko vairāku modeļu grafēna modificētu elektrisko kontaktu materiālu sagatavošana.Pirmo reizi komanda izstrādāja grafēna modificētu vara volframa sakausējuma elektrisko kontaktu sēra heksafluorīda ķēdes pārtraucējam ar 252 kV un lielāku spriegumu.Galvenie veiktspējas rādītāji, piemēram, vadītspēja un lieces izturība, ir labāki nekā aktīvajiem produktiem, ievērojami uzlabojot aktīvā augstsprieguma slēdža elektrisko kalpošanas laiku, aizpildot tehniskos trūkumus grafēnā modificēto augstsprieguma slēdžu elektrisko kontaktu materiālu jomā. , Tas uzlabo uzņēmuma neatkarīgo augstas strāvas un lielas jaudas slēdžu elektrisko kontaktu pētniecības un izstrādes līmeni un palīdz nodrošināt drošu un uzticamu energosistēmas darbību.
Projekta rezultāti atbalsta ķēdes pārtraucēja neatkarīgu projektēšanas un lokalizācijas pielietojumu
No 2020. gada 29. līdz 31. oktobrim saskaņā ar optimālo verifikācijas shēmu, ko pēc daudzām diskusijām izstrādāja apvienotais pētniecības institūts un Pinggao grupa, jaunais Pinggao grupas atvērtās kolonnas tipa 252kV / 63kA SF6 automātiskais slēdzis, kura pamatā ir elektriskais kontakts, tika veiksmīgi sasniegts 20 reizes. ar vienreizēju pilnu pārrāvuma jaudu.Zhong Jianying, Pinggao grupas galvenais inženieris, sacīja: "Saskaņā ar projekta pieņemšanas ekspertu grupas atzinumiem, kopējā projekta tehnoloģija ir sasniegusi starptautisko progresīvo līmeni, un galvenie tehniskie rādītāji ir sasnieguši starptautisko vadošo līmeni. Tikai līdz plkst. gūstot sasniegumus galvenajās tehnoloģijās, mēs varam labāk palīdzēt uzņēmumiem kontrolēt izmaksas un nodrošināt galveno materiālu piegādi. Nākotnē mums jāturpina stiprināt sistēmu inženierijas pētniecību un veicināt zinātniskās pētniecības sasniegumu rūpniecisko pārveidi.
Šis sasniegums stingri atbalsta neatkarīgu 252kV porcelāna stabiņa slēdža ar nominālo īssavienojuma pārrāvuma strāvu 63kA un 6300A nominālo strāvu Pinggao grupā projektēšanu, izstrādi un pielietojumu iekšzemē.252kV / 63kA polu tipa ķēdes pārtraucējam ir liels tirgus pieprasījums un plaša pārklājuma zona.Šāda veida jaudas slēdžu veiksmīgai izstrādei ir liela nozīme, lai turpinātu vietējo un ārvalstu vietējo slēdžu tirgu attīstību, kas veicina uzņēmuma pētniecības un attīstības spēku un tehniskā līmeņa uzlabošanu augstākās klases sadales iekārtu jomā. , un tam ir labas sociālās un ekonomiskās priekšrocības.
Tirgus pieprasījums pēc augstsprieguma elektriskajiem kontaktiem Ķīnā ir aptuveni 300 000 komplektu gadā, un kopējais gada tirgus pārdošanas apjoms ir tuvu 1,5 miljardiem juaņu.Jauniem augstsprieguma elektrisko kontaktu materiāliem ir plašas tirgus perspektīvas elektrotīkla turpmākajā attīstībā.Šobrīd projekta sasniegumi ir sasnieguši sadarbības un pārveidošanas ieceri ar Pinggao, Xikai, Taikai un citiem augstsprieguma slēdžu uzņēmumiem, liekot pamatu turpmākai demonstrācijas pielietošanai un plaša mēroga veicināšanai īpaši augsta sprieguma un ultra-augstsprieguma jomā. augstsprieguma elektroenerģijas pārvade un transformācija.Projekta komanda turpinās koncentrēties uz enerģētikas un enerģētikas zinātnes un tehnoloģiju robežām, nepārtraukti stiprinās inovācijas un praksi, kā arī turpinās veicināt augstākās klases elektroiekārtu kodolmateriālu neatkarīgu izpēti un izstrādi un lokalizāciju.
Publicēšanas laiks: 08.07.2021