З няўхільным прагрэсам у будаўніцтве праекта перадачы пераменнага / пастаяннага току звышвысокага напругі вынікі даследаванняў тэхналогіі перадачы і пераўтварэння электраэнергіі звышвысокага напругі становяцца ўсё больш багатымі, што забяспечвае моцную навуковую і тэхналагічную падтрымку для будаўніцтва вядучага міжнароднага энергетычнага інтэрнэт-прадпрыемства з кітайскай характарыстыкай.З хуткім развіццём электрасеткі праблема току кароткага замыкання паступова стала важным фактарам, які абмяжоўвае рост нагрузкі электрасеткі і развіццё электрасеткі.
Адключальная здольнасць высакавольтнага магутнага выключальніка напрамую вызначае бяспеку і надзейнасць працяглай службы ліній электраперадачы.З 2016 года, абапіраючыся на шэраг навукова-тэхнічных праектаў State Grid Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd. і PingGao Group Co., Ltd. паспяхова распрацавалі новы высокапрадукцыйны электрычны кантакт з мадыфікаваным графенам прадукты пасля пяці гадоў навуковых даследаванняў.Гэта мае вялікае значэнне для вырашэння праблемы кароткага замыкання, якое перавышае стандарт, і забеспячэння бяспечнай і стабільнай працы гібрыднай электрасеткі AC / DC UHV
Даследаванне па мадэрнізацыі матэрыялаў выключальнікаў з мэтай выканання ключавых патрабаванняў
Паводле адпаведнай статыстыкі, у перыяд піка спажывання электраэнергіі летам 2020 года максімальны ток кароткага замыкання некаторых падстанцый у зонах эксплуатацыі дзяржаўных сетак і Паўднёвай электрасеткі Кітая дасягне або нават перавысіць 63 Ка.Паводле статыстыкі Дзяржаўнай сеткавай карпарацыі Кітая, у апошнія гады сярод няспраўнасцяў абсталявання падстанцый 330 кВ і вышэй у бізнес-сферы кампаніі, у залежнасці ад тыпу абсталявання, адключаюцца няспраўнасці, выкліканыя газай ізаляцыяй металічнага размеркавальнага прылады ( ГІС) і гібрыднае размеркавальнае абсталяванне (ГРІС) займаюць каля 27,5%, выключальнікі — 16,5%, трансфарматары і трансфарматары току — 13,8%, другаснае абсталяванне і аўтобус — 8,3%, рэактар — 4,6%, разраднік — 3,7 %, раз'яднальнік і громаадвод склалі 1,8%.Відаць, што ГІС, аўтаматычны выключальнік, трансфарматар і трансфарматар току з'яўляюцца асноўным абсталяваннем, якое выклікае няспраўнасць, што складае 71,6% ад агульнага аб'ёму адключэння.
Аналіз прычын няспраўнасцяў паказвае, што праблемы з якасцю кантакту, ўтулкі і іншых дэталяў, а таксама дрэнны працэс мантажу з'яўляюцца асноўнымі фактарамі, якія прыводзяць да няспраўнасці выключальніка.Падчас працы элегазового выключальніка шмат разоў эрозія пусковага току ў некалькі разоў перавышае намінальны ток, а механічны знос паміж рухомымі і статычнымі дугавымі кантактамі прывядзе да дэфармацыі кантакту і ўтварэння металічных пароў, што пашкодзіць ізаляцыйныя характарыстыкі камера для гашэння дугі.
На працягу чатырнаццатай пяцігодкі правінцыя Цінхай плануе пашырыць магутнасць дзвюх падстанцый 500 кВ, каб павялічыць нагрузку па току кароткага замыкання з існуючых 63 кА да 80 кА.Калі матэрыял выключальніка мадэрнізаваны, магутнасць падстанцыі можна пашырыць непасрэдна, і можна зэканоміць велізарныя выдаткі на пашырэнне падстанцыі.Час адключэння высокага напружання і высокай магутнасці выключальніка ў асноўным кантралюецца тэрмінам службы электрычных кантактаў у выключальніку.У цяперашні час распрацоўка электрычных кантактаў для высакавольтных выключальнікаў у Кітаі ў асноўным заснавана на тэхнічным шляху матэрыялаў з медных вальфрамавых сплаваў.Айчынныя электракантактныя вырабы з меднага вальфрамавага сплаву не могуць адпавядаць патрабаванням звышвысокага і звышвысокага напружання інжынерных прыкладанняў з пункту гледжання ўстойлівасці да дуговой абляцыі, трэння і зносаўстойлівасці.Пасля таго, як яны выкарыстоўваюцца за межамі тэрміну службы, яны схільныя паўторнаму пранікненню, што непасрэдна пагражае ізаляцыйным паказчыкам энергетычнага абсталявання і выклікае вялікую схаваную небяспеку для бяспечнай працы электрасеткі.Электракантактныя вырабы з меднага вальфрамавага сплаву, якія знаходзяцца ў эксплуатацыі, маюць нізкую гнуткасць і падаўжэнне, лёгка выходзяць з ладу і ламаюцца ў працэсе дзеяння, а таксама адсутны супраціў абляцыі.У працэсе дугавой абляцыі медзь лёгка назапашваецца і расці, што прыводзіць да парушэння кантактнага парэпання.Такім чынам, вельмі важна эфектыўна палепшыць асноўныя паказчыкі прадукцыйнасці электрычных кантактных матэрыялаў, такіх як зносаўстойлівасць, праводнасць, супрацьзварка, супрацьдугавая эрозія, каб знізіць частату адмоваў выключальніка і падтрымліваць бяспечную і стабільную працу электраэнергіі. сетка.
Чэнь Сінь, дырэктар Інстытута матэрыялаў Акадэміі Сініка, сказаў: «У цяперашні час, калі ток кароткага замыкання электрасеткі перавышае адключальную здольнасць выключальніка, ток кароткага замыкання перавышае стандарт, што сур'ёзна ўплывае на надзейнасць працы электрасеткі, а таксама прад'яўляюцца больш высокія патрабаванні да адключальнай здольнасці выключальніка і супраціўляльнасці кантакту. Пасля таго, як кантакты, якія знаходзяцца ў эксплуатацыі, шмат разоў адключаюцца на поўную магутнасць, дуга сур'ёзна пашкоджваецца, таму неабходна праводзіць комплекснае тэхнічнае абслугоўванне, якое далёка не адпавядае патрабаванням фактычнага жыццёвага цыкла элегазовых выключальнікаў, якія не патрабуюць тэхнічнага абслугоўвання". Ён сказаў, што размыванне кантакту ў асноўным адбываецца з двух аспектаў: адзін - гэта ліквідацыя папярэдняя дуга прабоя перад закрыццём, а другі - механічны знос пасля таго, як матэрыял дугі кантакту стане мяккім пасля абляцыі.Неабходна вылучыць новы тэхнічны шлях для эфектыўнага паляпшэння асноўных паказчыкаў прадукцыйнасці электракантактных матэрыялаў. Тэхналогіі неабходна пастаянна аптымізаваць і ўдасканальваць.Мы павінны цвёрда ўхапіць ініцыятыву ў свае рукі.", - сказаў Чэнь Сінь.
У сувязі з вострай неабходнасцю нацыянальнага абсталявання для перадачы і пераўтварэння электраэнергіі для мадэрнізацыі матэрыялаў электрычных кантактаў асноўных кампанентаў высакавольтнага выключальніка, з 2016 года Інстытут новых электратэхнічных матэрыялаў Аб'яднанага навукова-даследчага інстытута, Еўрапейскі інстытут, сумесная група Pinggao і іншыя падраздзяленні сумесна праводзілі тэхнічныя даследаванні новых электрычных кантактных матэрыялаў з мадыфікаванай графенам на аснове медзі і ажыццяўлялі міжнароднае супрацоўніцтва, абапіраючыся на Еўрапейскі інстытут і Універсітэт Манчэстэра, Вялікабрытанія.Дапамажыце палепшыць прадукцыйнасць высакавольтнага выключальніка.
Каманды працуюць разам, каб вырашыць шэраг тэхнічных праблем
Сінэргетычнае паляпшэнне ўстойлівасці да дуговой абляцыі і трывання і зносаўстойлівасці з'яўляецца ключом да масавага вытворчасці высокаэфектыўных электрычных кантактаў.Даследаванні высакавольтных электракантактных матэрыялаў у замежных краінах пачаліся раней, і тэхналогія адносна сталая, але асноўныя тэхналогіі заблакаваныя для нашай краіны.Абапіраючыся на шэраг навуковых і тэхналагічных праектаў кампаніі, каманда праекта ў супрацоўніцтве з замежнымі R & D патэнцыялам, праверка выпрабаванняў тыпу прамысловай групы і дэманстрацыя прыкладанняў правінцыйных энергетычных кампаній, стварыла маладую навукова-тэхнічную каманду з "80 "хрыбетнік як асноўны орган.
Ключавыя члены каманды прыжыліся на перадавой лініі НДДКР на стадыі НДДКР механізму матэрыялу і працэсу падрыхтоўкі;На стадыі пробнага вытворчасці кампанія размясцілася ў вытворцы для вырашэння тэхнічных праблем на месцы, і, нарэшце, зламала цяжкасці балансу паміж уласцівасцямі матэрыялу, складам, арганізацыйнай структурай і працэсам падрыхтоўкі, і зрабіла прарыў у ключавых тэхналогіях. паляпшэння матэрыяльных характарыстык;На этапе тыпавых выпрабаванняў я заставаўся на выпрабавальнай станцыі высокага напружання групы Pinggao, шмат разоў абмяркоўваў з тэхналагічным цэнтрам групы Pinggao і R & D камандай станцыі высокага напружання, неаднаразова адладжваў і, нарэшце, дасягнуў якаснага скачка ў адключальнай здольнасці высокай напружанне моцнага току выключальнік электрычны тэрмін службы.
Дзякуючы бесперапынным намаганням, даследчая група паспяхова атрымала сістэму рэцэптуры высокаэфектыўных кампазітных электракантактных матэрыялаў на аснове графену на меднай аснове, разбітую ключавымі тэхналогіямі працэсу накіраванага праектавання графенавых электрычных кантактных матэрыялаў і інтэграванага ліцця з актывацыяй спякання, інфільтрацыі, і рэалізавала прамысловае ліццё. падрыхтоўка мультымадэльных графенавых мадыфікаваных электрычных кантактных матэрыялаў.Упершыню каманда распрацавала электрычны кантакт з мадыфікаванага графенам з меднага вальфрамавага сплаву для выключальніка з гексафторидом серы, разлічаны на 252 кВ і вышэй.Асноўныя паказчыкі прадукцыйнасці, такія як праводнасць і трываласць на выгіб, лепшыя, чым у актыўных прадуктаў, значна павялічваючы тэрмін службы актыўнага высакавольтнага выключальніка, запаўняючы тэхнічны прабел у галіне матэрыялаў электрычных кантактаў, мадыфікаваных графенам. , Гэта павышае ўзровень незалежных даследаванняў і распрацовак кампаніі электрычных кантактаў перамыкачоў з высокім токам і вялікай ёмістасцю, а таксама дапамагае забяспечыць бяспечную і надзейную працу энергасістэмы.
Вынікі праекта падтрымліваюць незалежнае прымяненне канструкцыі і лакалізацыі выключальніка
З 29 па 31 кастрычніка 2020 г. у адпаведнасці з аптымальнай схемай праверкі, сфармуляванай сумесным навукова-даследчым інстытутам і групай Pinggao пасля шматлікіх абмеркаванняў, новы выключальнік адкрытай калонкі тыпу 252kV / 63kA SF6 групы Pinggao на аснове электрычнага кантакту быў паспяхова дасягнуты 20 разоў. аднаразовай поўнай адключаючай здольнасці.Чжун Цзяньін, галоўны інжынер групы Pinggao, сказаў: "Паводле меркаванняў экспертнай групы па прыёмцы праекта, агульная тэхналогія праекта дасягнула міжнароднага перадавога ўзроўню, а асноўныя тэхнічныя паказчыкі дасягнулі вядучага міжнароднага ўзроўню. Толькі па робячы прарывы ў асноўных тэхналогіях, мы можам лепш дапамагчы прадпрыемствам кантраляваць выдаткі і забяспечваць пастаўкі ключавых матэрыялаў. У будучыні мы павінны працягваць узмацняць даследаванні ў галіне сістэмнай інжынерыі і спрыяць прамысловай трансфармацыі дасягненняў навуковых даследаванняў ".
Гэта дасягненне настойліва падтрымлівае незалежнае праектаванне, распрацоўку і ўнутранае прымяненне фарфоравага выключальніка 252 кВ з намінальным адключаючым токам 63 кА і намінальным токам 6300 А ў групе Pinggao.Аўтаматычны выключальнік 252 кВ / 63 кА мае вялікі попыт на рынку і шырокую зону пакрыцця.Паспяховая распрацоўка гэтага тыпу выключальнікаў гуляе важную ролю ў далейшым развіцці ўнутранага і знешняга рынкаў айчынных выключальнікаў, што спрыяе паляпшэнню трываласці R & D і тэхнічнага ўзроўню кампаніі ў галіне размеркавальных прылад высокага класа. , і мае добрыя сацыяльныя і эканамічныя перавагі.
Рынкавы попыт на высакавольтныя электрычныя кантакты ў Кітаі складае каля 300 000 камплектаў у год, а агульны гадавы аб'ём продажаў на рынку каля 1,5 мільярда юаняў.Новыя высакавольтныя электрычныя кантактныя матэрыялы маюць шырокія рынкавыя перспектывы ў будучым развіцці электрасеткі.У цяперашні час дасягненні праекта дасягнулі намеру супрацоўніцтва і трансфармацыі з Pinggao, Xikai, taikai і іншымі прадпрыемствамі высакавольтных камутатараў, закладваючы аснову для наступнага дэманстрацыйнага прымянення і шырокамаштабнага прасоўвання ў галіне звышвысокага напружання і ультра-. перадача і трансфармацыя магутнасці высокага напружання.Каманда праекта будзе працягваць засяроджвацца на рубяжы энергетычнай і энергетычнай навукі і тэхналогій, пастаянна ўмацоўваць інавацыі і практыку, а таксама працягваць спрыяць незалежным даследаванням і распрацоўкам і лакалізацыі прымянення асноўных матэрыялаў для высокага класа электрычнага абсталявання.
Час публікацыі: 8 ліпеня 2021 г