UHV AC / DC iletim proje inşaatının istikrarlı ilerlemesi ile, UHV güç iletimi ve dönüşüm teknolojisinin araştırma sonuçları giderek daha fazla hale geliyor ve bu da Çin özelliklerine sahip uluslararası lider bir enerji İnternet girişiminin inşası için güçlü bilimsel ve teknolojik destek sağlıyor.Elektrik şebekesinin hızlı gelişimi ile kısa devre akımı sorunu, kademeli olarak elektrik şebekesi yükünün büyümesini ve elektrik şebekesinin gelişimini kısıtlayan önemli bir faktör haline geldi.
Yüksek voltajlı yüksek güçlü devre kesicinin kesme kapasitesi, enerji nakil hatlarının uzun süreli hizmetinin güvenliğini ve güvenilirliğini doğrudan belirler.2016 yılından bu yana, State Grid Co., Ltd., küresel enerji Internet Research Institute Co., Ltd. ve PingGao Group Co., Ltd.'nin bir dizi bilim ve teknoloji projesine güvenerek, yeni yüksek performanslı grafen modifiye elektrik kontağı geliştirdiler. Beş yıllık bilimsel araştırmadan sonra ürünler.Bu, standardı aşan kısa devre sorununu çözmek ve AC / DC UHV hibrit güç şebekesinin güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamak için büyük önem taşımaktadır.
Anahtar gereksinimleri hedefleyen devre kesici malzemelerinin yükseltilmesi üzerine araştırma
İlgili istatistiklere göre, 2020 yazında güç tüketiminin en yoğun olduğu dönemde, Devlet Şebekesi ve Çin Güney Elektrik Şebekesi'nin çalışma alanlarındaki bazı trafo merkezlerinin maksimum kısa devre akımı 63 Ka'ya ulaşacak ve hatta onu aşacaktır.Çin Devlet Şebeke Kurumu istatistiklerine göre, son yıllarda, şirketin iş alanındaki 330kV ve üzeri UHV trafo ekipmanlarının arızaları arasında, ekipman tipine göre, gaz yalıtımlı metal mahfazalı şalt cihazlarının neden olduğu arıza tetikleri ( GIS) ve hibrit dağıtım ekipmanı (HGIS) yaklaşık %27.5, devre kesiciler %16.5, transformatörler ve akım trafoları %13.8, İkincil ekipman ve veri yolu %8.3, reaktör %4.6, arestör %3.7 %, ayırıcı ve paratoner %1.8 olarak hesaplanmıştır.GIS, devre kesici, trafo ve akım trafosu, toplam açmanın %71,6'sını oluşturan arıza açmaya neden olan ana ekipmanlardır.
Arıza nedenlerinin analizi, kontak, burç ve diğer parçaların kalite sorunlarının ve kötü kurulum sürecinin devre kesicinin arızalanmasına neden olan ana faktörler olduğunu göstermektedir.SF6 devre kesicinin birçok kez çalışması sırasında, nominal akımdan birkaç kat daha yüksek ani akım erozyonu ve hareketli ve statik ark kontakları arasındaki mekanik aşınma, temas deformasyonuna neden olacak ve yalıtım performansına zarar verecek metal buharı üretecektir. ark söndürme odası.
On dördüncü Beş Yıllık Plan döneminde, Qinghai Eyaleti, kısa devre akım yükünü mevcut 63kA'dan 80kA'ya çıkarmak için iki 500kV trafo merkezinin kapasitesini genişletmeyi planlıyor.Devre kesici malzemesi yükseltilirse, trafo merkezinin kapasitesi doğrudan genişletilebilir ve trafo merkezini genişletmenin büyük maliyetinden tasarruf edilebilir.Yüksek voltajlı ve büyük kapasiteli devre kesicinin kesme süreleri, esas olarak devre kesicideki elektrik kontaklarının ömrü ile kontrol edilir.Şu anda, Çin'deki yüksek voltajlı devre kesiciler için elektrik kontaklarının geliştirilmesi, esas olarak bakır tungsten alaşımlı malzemelerin teknik yoluna dayanmaktadır.Yerli bakır tungsten alaşımlı elektrik kontak ürünleri, ark ablasyon direnci ve sürtünme ve aşınma direnci açısından ultra yüksek ve ultra yüksek voltajlı mühendislik uygulamalarının gereksinimlerini karşılayamaz.Hizmet ömrü aralığının ötesinde kullanıldıklarında, yeniden nüfuz etmeye eğilimlidirler, bu da güç ekipmanının yalıtım performansını doğrudan tehdit eder ve elektrik şebekesinin güvenli çalışması için büyük gizli tehlikeye neden olur.Hizmette olan bakır tungsten alaşımlı elektrik kontak ürünleri düşük esnekliğe ve uzamaya sahiptir ve hareket sürecinde arızalanması ve kırılması kolaydır ve ablasyon direnci yoktur.Ark ablasyon işlemi sırasında bakırın birikmesi ve büyümesi kolaydır, bu da kontak çatlama hatasına yol açar.Bu nedenle, devre kesicinin arıza oranını azaltmak ve gücün güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamak için aşınma direnci, iletkenlik, kaynak önleme, ark erozyonu gibi elektriksel temas malzemelerinin temel performans göstergelerini etkin bir şekilde iyileştirmek büyük önem taşımaktadır. Kafes.
Academia Sinica Malzeme Enstitüsü müdürü Chen Xin şunları söyledi: "Şu anda, elektrik şebekesinin kısa devre akımı devre kesicinin kesme kapasitesini aştığında, kısa devre akımı standardı aşıyor ve bu da ciddi şekilde etkiliyor. güç şebekesinin çalışma güvenilirliğini ve devre kesicinin kesme kapasitesi ve kontağın ablasyon direnci için daha yüksek gereksinimleri ortaya koyar.Servisdeki kontaklar birçok kez tam kapasitede kesildikten sonra, ark ciddi şekilde hasar görür, bu nedenle, SF6 devre kesicilerin gerçek yaşam döngüsünün bakım gerektirmeyen gereksinimlerini karşılamaktan uzak olan kapsamlı bakım yapmak gerekiyor. " Kontağın aşınmasının esas olarak iki yönden geldiğini söyledi: biri ablasyonu. kapanmadan önce kırılma öncesi ark, diğeri ise ark temas malzemesinin ablasyondan sonra yumuşak hale gelmesinden sonraki mekanik aşınmadır.Elektrik kontak malzemelerinin temel performans indekslerini etkin bir şekilde iyileştirmek için yeni bir teknik rota ortaya koymak gerekiyor“ Teknolojinin sürekli olarak optimize edilmesi ve yenilenmesi gerekiyor.İnisiyatifi kendi ellerimizde sıkıca tutmalıyız." dedi Chen Xin.
Yüksek voltajlı devre kesicinin temel bileşenlerinin elektriksel temas malzemelerinin yükseltilmesi için ulusal güç iletim ve dönüşüm ekipmanının acil ihtiyacı karşısında, 2016'dan itibaren Ortak Araştırma Enstitüsü'nün Elektrik Yeni Malzemeler Enstitüsü, Avrupa Enstitüsü, ortak Pinggao grubu ve diğer birimler, yeni grafen ile modifiye edilmiş bakır bazlı elektriksel temas malzemeleri üzerinde ortaklaşa teknik araştırmalar yürüttü ve Avrupa Enstitüsü ve Manchester Üniversitesi, İngiltere'ye dayanarak uluslararası işbirliği gerçekleştirdi.Yüksek voltajlı devre kesicinin performansını artırmaya yardımcı olun.
Ekip, bir dizi teknik sorunu çözmek için birlikte çalışır
Ark ablasyon direncinin ve sürtünme ve aşınma direncinin sinerjik olarak iyileştirilmesi, yüksek performanslı elektrik kontaklarının seri üretiminin anahtarıdır.Yabancı ülkelerde yüksek voltajlı elektrik kontak malzemeleri üzerine araştırmalar daha erken başladı ve teknoloji nispeten olgun, ancak çekirdek teknoloji ülkemize engellendi.Şirketin bir dizi bilimsel ve teknolojik projesine güvenen proje ekibi, yurtdışı Ar-Ge kabiliyeti, endüstriyel grup tip test doğrulama ve il enerji şirketlerinin uygulama gösterimi ile işbirliği içinde, “80 ile genç bir bilimsel ve teknolojik ekip kurmuştur. "Ana gövde olarak omurga.
Ekibin kilit üyeleri, malzeme mekanizması ve hazırlık sürecinin Ar-Ge aşamasında Ar-Ge cephesinde kök salmış;Deneme üretim aşamasında, firma teknik sorunları yerinde çözmek için üreticiye yerleşti ve sonunda malzeme özellikleri, kompozisyon, organizasyon yapısı ve hazırlık süreci arasındaki dengenin zorluğunu kırdı ve kilit teknolojide bir atılım yaptı. malzeme performansının iyileştirilmesi;Tip testi aşamasında, Pinggao grup yüksek gerilim test istasyonunda kaldım, Pinggao grup teknoloji merkezi ve yüksek gerilim istasyonu Ar-Ge ekibi ile defalarca görüştüm, defalarca hata ayıkladım ve sonunda yüksek kesme kapasitesinde niteliksel bir sıçrama gerçekleştirdim. gerilim yüksek akım devre kesici elektrik ömrü.
Sürekli çabalarla, araştırma ekibi, yüksek performanslı grafen takviyeli bakır bazlı kompozit elektrik temas malzemelerinin formülasyon sistemini başarıyla elde etti, grafen elektriksel temas malzemelerinin temel teknolojilerini, yönlü tasarım sürecini ve aktivasyon sinterleme sızma entegre kalıplamayı kırdı ve endüstriyel gerçekleştirdi. çok modelli grafen modifiye elektriksel kontak malzemelerinin hazırlanması.Ekip ilk kez 252kV ve üzeri kükürt heksaflorür devre kesici için grafen modifiye bakır tungsten alaşımlı elektrik kontağı geliştirdi.İletkenlik ve eğilme mukavemeti gibi temel performans göstergeleri aktif ürünlerden daha iyidir, aktif yüksek voltajlı devre kesicinin elektrik ömrünü büyük ölçüde iyileştirir, grafen modifiye yüksek voltajlı anahtar elektrik kontak malzemeleri alanındaki teknik boşluğu doldurur. , Şirketin yüksek akım ve büyük kapasiteli anahtar elektrik kontaklarının bağımsız araştırma ve geliştirme düzeyini geliştirir ve güç sisteminin güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlamaya yardımcı olur.
Proje sonuçları, devre kesicinin bağımsız tasarımını ve yerelleştirme uygulamasını desteklemektedir.
29-31 Ekim 2020 tarihleri arasında, ortak araştırma enstitüsü ve Pinggao grubu tarafından birçok tartışmanın ardından formüle edilen optimal doğrulama şemasına göre, Pinggao grubunun elektrik kontağına dayalı yeni açık kolon tipi 252kV / 63kA SF6 devre kesicisi başarıyla 20 kez elde edildi. bir kerelik tam kesme kapasitesi.Pinggao grubunun baş mühendisi Zhong Jianying şunları söyledi: "Proje kabul uzman grubunun görüşlerine göre, projenin genel teknolojisi uluslararası ileri seviyeye ulaştı ve ana teknik göstergeler uluslararası lider seviyeye ulaştı. Çekirdek teknolojilerde atılımlar yaparak işletmelerin maliyetleri kontrol etmesine ve önemli malzemelerin tedarikini sağlamasına daha iyi yardımcı olabilir miyiz. Gelecekte, sistem mühendisliği araştırmalarını güçlendirmeye ve bilimsel araştırma başarılarının endüstriyel dönüşümünü teşvik etmeye devam etmeliyiz."
Bu başarı, Pinggao grubunda anma kısa devre kesme akımı 63kA ve anma akımı 6300A olan 252kV porselen direkli devre kesicinin bağımsız tasarımını, geliştirilmesini ve yerli uygulamasını güçlü bir şekilde desteklemektedir.252kV / 63kA kutuplu tip devre kesici, geniş pazar talebine ve geniş kapsama alanına sahiptir.Bu tip devre kesicilerin başarılı bir şekilde geliştirilmesi, yüksek kaliteli şalt alanında şirketin Ar-Ge gücünü ve teknik seviyesini geliştirmeye elverişli olan yerli devre kesicilerin iç ve dış pazarlarının daha da geliştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. , ve iyi sosyal ve ekonomik faydaları vardır.
Çin'deki yüksek voltajlı elektrik kontaklarının pazar talebi yılda yaklaşık 300000 settir ve toplam yıllık pazar satışları 1,5 milyar yuan'a yakındır.Yeni yüksek voltajlı elektrik kontak malzemeleri, elektrik şebekesinin gelecekteki gelişiminde geniş pazar beklentilerine sahiptir.Şu anda, proje başarıları, Pinggao, Xikai, taikai ve diğer yüksek voltajlı anahtar işletmeleri ile işbirliği ve dönüşüm niyetine ulaşmış ve sonraki gösteri uygulaması ve ultra yüksek voltaj ve ultra alanında büyük ölçekli tanıtım için bir temel oluşturmuştur. yüksek gerilim güç iletimi ve dönüşümü.Proje ekibi, enerji ve güç bilimi ve teknolojisinin sınırlarına odaklanmaya, inovasyonu ve uygulamayı sürekli olarak güçlendirmeye ve üst düzey elektrikli ekipman için temel malzemelerin bağımsız araştırma ve geliştirme ve yerelleştirme uygulamalarını desteklemeye devam edecek.
Gönderim zamanı: Tem-08-2021