Se stálým pokrokem výstavby projektu přenosu UHV AC / DC jsou výsledky výzkumu technologie přenosu a transformace energie UHV stále hojnější, což poskytuje silnou vědeckou a technologickou podporu pro výstavbu mezinárodního předního energetického internetového podniku s čínskými charakteristikami.S rychlým rozvojem elektrické sítě se problém zkratového proudu postupně stal významným faktorem omezujícím růst zatížení elektrické sítě a rozvoj elektrické sítě.
Vypínací schopnost vysokonapěťového vysokovýkonového jističe přímo určuje bezpečnost a spolehlivost dlouhodobého provozu elektrických přenosových vedení.Od roku 2016, na základě řady vědeckých a technologických projektů State Grid Co., Ltd., globálního energetického Internet Research Institute Co., Ltd. a PingGao Group Co., Ltd. úspěšně vyvinuly nový vysoce výkonný elektrický kontakt upravený grafenem. produktů po pěti letech vědeckého výzkumu.To má velký význam pro vyřešení problému zkratu překračujícího normu a zajištění bezpečného a stabilního provozu hybridní elektrické sítě AC / DC UHV
Výzkum modernizace materiálů jističů zaměřených na klíčové požadavky
Podle relevantních statistik dosáhne maximální zkratový proud některých rozvoden v provozních oblastech State Grid a China Southern Power Grid ve špičce spotřeby energie v létě 2020 až 63 Ka.Podle statistik State Grid Corporation of China se v posledních letech mezi poruchami zařízení rozvoden 330 kV a vyšších v obchodní oblasti společnosti podle typu zařízení objevily poruchy způsobené plynem izolovaným kovovým uzavřeným rozvaděčem ( GIS) a hybridní distribuční zařízení (HGIS) tvoří asi 27,5 %, jističe 16,5 %, transformátory a proudové transformátory 13,8 %, sekundární zařízení a sběrnice 8,3 %, reaktor 4,6 %, svodič 3,7 %. %, odpojovač a hromosvod tvořily 1,8 %.Je vidět, že GIS, jistič, transformátor a proudový transformátor jsou hlavními zařízeními způsobujícími poruchové vypnutí, které tvoří 71,6 % celkového vypnutí.
Analýza příčin poruch ukazuje, že problémy s kvalitou kontaktu, průchodek a dalších částí a špatný proces instalace jsou hlavními faktory vedoucími k poruše jističe.Během mnohanásobného provozu jističe SF6 způsobí eroze zapínacího proudu několikrát vyšší než jmenovitý proud a mechanické opotřebení mezi pohyblivými a statickými obloukovými kontakty způsobí deformaci kontaktu a produkci kovových výparů, které poškodí izolační vlastnosti zhášecí komora oblouku.
Během období čtrnáctého pětiletého plánu plánuje provincie Qinghai rozšířit kapacitu dvou 500kV rozvoden, aby se zvýšila zátěž zkratovým proudem ze stávajících 63kA na 80kA.Pokud dojde k modernizaci materiálu jističe, lze přímo rozšířit kapacitu rozvodny a ušetřit obrovské náklady na rozšíření rozvodny.Vypínací časy vysokonapěťového a velkokapacitního jističe jsou řízeny hlavně životností elektrických kontaktů v jističi.V současné době je vývoj elektrických kontaktů pro vysokonapěťové jističe v Číně založen především na technické cestě materiálů ze slitin mědi a wolframu.Domácí výrobky elektrických kontaktů ze slitiny mědi a wolframu nemohou splňovat požadavky technických aplikací ultravysokého a ultravysokého napětí, pokud jde o odolnost proti ablaci oblouku, tření a odolnost proti opotřebení.Jakmile jsou použity po hranici životnosti, jsou náchylné k opětovnému průniku, což přímo ohrožuje izolační výkon energetických zařízení a způsobuje velké skryté nebezpečí pro bezpečný provoz energetické sítě.Používané elektrické kontaktní výrobky ze slitiny mědi a wolframu mají nízkou flexibilitu a prodloužení a snadno se porouchají a zlomí v procesu působení a nemají ablační odpor.Během procesu obloukové ablace se měď snadno hromadí a vyrůstá, což vede k selhání kontaktního praskání.Proto je velmi důležité účinně zlepšit klíčové ukazatele výkonu materiálů elektrických kontaktů, jako je odolnost proti opotřebení, vodivost, ochrana proti svařování, ochrana proti erozi oblouku, snížit poruchovost jističe a zachovat bezpečný a stabilní provoz napájení. mřížka.
Chen Xin, ředitel Institutu materiálů, Academia Sinica, řekl: „V současné době, když zkratový proud elektrické sítě překročí vypínací schopnost jističe, zkratový proud překračuje normu, což vážně ovlivňuje provozní spolehlivost elektrické sítě a klade vyšší požadavky na vypínací schopnost jističe a ablační odpor kontaktu.Po mnohonásobném vypnutí kontaktů v provozu na plný výkon dojde k vážnému poškození elektrického oblouku, proto je nutné provádět komplexní údržbu, která zdaleka nesplňuje bezúdržbové požadavky skutečného životního cyklu jističů SF6.“ Řekl, že eroze kontaktu pochází především ze dvou aspektů: jedním je ablace před průrazem oblouku před uzavřením a druhým je mechanické opotřebení poté, co kontaktní materiál oblouku změkne po ablaci.Je nutné navrhnout novou technickou cestu k efektivnímu zlepšení klíčových výkonnostních indexů materiálů elektrických kontaktů.“ Technologie musí být neustále optimalizována a inovována.Iniciativu bychom měli pevně uchopit do vlastních rukou.“ řekl Chen Xin.
Tváří v tvář naléhavé potřebě národního zařízení pro přenos a transformaci energie na modernizaci materiálů elektrických kontaktů hlavních součástí vysokonapěťového vypínače od roku 2016 Ústav elektrických nových materiálů Společného výzkumného ústavu, Evropský institut, společná skupina Pinggao a další jednotky společně provedly technický výzkum nových materiálů elektrických kontaktů na bázi mědi modifikované grafenem a prováděly mezinárodní spolupráci opírající se o Evropský institut a Univerzitu v Manchesteru ve Spojeném království.Pomozte zlepšit výkon vysokonapěťového jističe.
Týmová spolupráce na řešení řady technických problémů
Klíčem k hromadné výrobě vysoce výkonných elektrických kontaktů je synergické zlepšení odolnosti proti ablaci elektrického oblouku, tření a odolnosti proti opotřebení.Výzkum vysokonapěťových elektrických kontaktních materiálů v zahraničí začal dříve a technologie je relativně vyspělá, ale hlavní technologie je pro naši zemi zablokována.Projektový tým, který se opírá o řadu vědeckých a technologických projektů společnosti, ve spolupráci se zámořskými výzkumnými a vývojovými kapacitami, ověřováním typových testů průmyslové skupiny a demonstrací aplikací provinčních energetických společností, vytvořil mladý vědecký a technologický tým s „80 „páteř jako hlavní tělo.
Klíčoví členové týmu zakořenili v přední linii výzkumu a vývoje ve fázi výzkumu a vývoje materiálového mechanismu a procesu přípravy;Ve fázi zkušební výroby se společnost usadila u výrobce, aby řešila technické problémy na místě, a nakonec prolomila obtížnou rovnováhu mezi vlastnostmi materiálu, složením, organizační strukturou a procesem přípravy a udělala průlom v klíčové technologii zlepšení vlastností materiálu;Ve fázi typového testu jsem zůstal na vysokonapěťové zkušební stanici skupiny Pinggao, mnohokrát jsem diskutoval s technologickým centrem skupiny Pinggao a týmem výzkumu a vývoje vysokonapěťových stanic, opakovaně jsem ladil a nakonec jsem dosáhl kvalitativního skoku ve vypínací schopnosti vysokonapěťových napěťový vysokoproudový jistič elektrická životnost.
S neustálým úsilím výzkumný tým úspěšně získal formulační systém vysoce výkonných kompozitních elektrických kontaktních materiálů na bázi mědi vyztužených grafenem, prolomil klíčové technologie procesu směrového návrhu materiálů pro elektrické kontakty z grafenu a integrovaného lisování aktivačního slinování infiltrace a realizoval průmyslové příprava vícemodelových materiálů elektrických kontaktů modifikovaných grafenem.Poprvé tým vyvinul grafenem modifikovaný elektrický kontakt mědi a wolframové slitiny pro jistič fluoridu sírového s napětím 252 kV a vyšším.Klíčové ukazatele výkonu, jako je vodivost a pevnost v ohybu, jsou lepší než u aktivních produktů, výrazně zlepšují elektrickou životnost aktivního vysokonapěťového jističe a vyplňují technickou mezeru v oblasti materiálů pro elektrické kontakty vysokonapěťových spínačů modifikovaných grafenem. , Zlepšuje úroveň nezávislého výzkumu a vývoje společnosti vysokoproudých a velkokapacitních spínacích elektrických kontaktů a pomáhá zajistit bezpečný a spolehlivý provoz energetického systému.
Výsledky projektu podporují nezávislý návrh a lokalizační aplikaci jističe
Od 29. do 31. října 2020, podle optimálního ověřovacího schématu formulovaného společným výzkumným ústavem a skupinou Pinggao po mnoha diskusích, úspěšně 20krát dosáhl nový jistič typu 252kV / 63kA SF6 skupiny Pinggao s otevřeným sloupem na bázi elektrického kontaktu jednorázové plné vypínací schopnosti.Zhong Jianying, hlavní inženýr skupiny Pinggao, řekl: „Podle názorů skupiny odborníků pro přijímání projektů dosáhla celková technologie projektu mezinárodní pokročilé úrovně a hlavní technické ukazatele dosáhly mezinárodní špičkové úrovně. díky průlomům v klíčových technologiích můžeme lépe pomoci podnikům kontrolovat náklady a zajistit dodávky klíčových materiálů. V budoucnu bychom měli pokračovat v posilování výzkumu v oblasti systémového inženýrství a podporovat průmyslovou transformaci výsledků vědeckého výzkumu.“
Tento úspěch silně podporuje nezávislý návrh, vývoj a domácí použití 252kV porcelánového sloupového jističe s jmenovitým zkratovým vypínacím proudem 63kA a jmenovitým proudem 6300A ve skupině Pinggao.Jistič pólového typu 252 kV / 63 kA má velkou poptávku na trhu a širokou oblast pokrytí.Úspěšný vývoj tohoto typu jističů hraje důležitou roli v dalším rozvoji domácího i zahraničního trhu domácích jističů, což přispívá ke zlepšení síly výzkumu a vývoje a technické úrovně společnosti v oblasti špičkových rozváděčů. a má dobré sociální a ekonomické výhody.
Tržní poptávka po vysokonapěťových elektrických kontaktech v Číně je asi 300 000 sad ročně a celkový roční prodej na trhu se blíží 1,5 miliardám juanů.Nové vysokonapěťové elektrické kontaktní materiály mají široké tržní vyhlídky v budoucím rozvoji elektrické sítě.V současné době dosáhly úspěchy projektu spolupráce a transformačního záměru s Pinggao, Xikai, taikai a dalšími vysokonapěťovými spínacími podniky, čímž byl položen základ pro následnou demonstrační aplikaci a rozsáhlou propagaci v oblasti ultravysokého napětí a ultravysokého napětí. vysokonapěťový přenos a transformace energie.Projektový tým se bude i nadále zaměřovat na hranici energetické a energetické vědy a technologie, neustále posilovat inovace a praxi a nadále podporovat nezávislý výzkum a vývoj a lokalizační aplikace základních materiálů pro špičková elektrická zařízení.
Čas odeslání: Červenec-08-2021