Med den konstante fremgang af UHV AC / DC transmissionsprojektkonstruktion er forskningsresultaterne af UHV krafttransmission og transformationsteknologi i stigende grad rigelige, hvilket giver stærk videnskabelig og teknologisk støtte til opførelsen af en international førende energi internetvirksomhed med kinesiske karakteristika.Med den hurtige udvikling af elnettet er problemet med kortslutningsstrøm gradvist blevet en fremtrædende faktor, der begrænser væksten af elnetbelastningen og udviklingen af elnettet.
Brydekapaciteten af højspændings-højeffektafbryderen bestemmer direkte sikkerheden og pålideligheden af langsigtet service af krafttransmissionslinjer.Siden 2016, baseret på en række videnskabelige og teknologiske projekter fra State Grid Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd. og PingGao Group Co., Ltd. har med succes udviklet ny højtydende grafenmodificeret elektrisk kontakt produkter efter fem års videnskabelig forskning.Dette er af stor betydning for at løse problemet med kortslutning, der overstiger standarden og sikre sikker og stabil drift af AC / DC UHV hybrid strømnet
Forskning i opgradering af afbrydermaterialer med henblik på nøglekrav
Ifølge relevante statistikker vil den maksimale kortslutningsstrøm for nogle understationer i driftsområderne State Grid og China Southern Power Grid i løbet af spidsbelastningsperioden for strømforbruget i sommeren 2020 nå eller endda overstige 63 Ka.Ifølge statistikken fra State Grid Corporation of China, i de seneste år, blandt fejlene i 330kV og derover UHV-transformatorstationsudstyr i virksomhedens forretningsområde, afhængigt af typen af udstyr, er fejlen forårsaget af gasisoleret metalindkapslet koblingsudstyr ( GIS) og hybrid distributionsudstyr (HGIS) tegner sig for omkring 27,5%, maksimalafbrydere tegner sig for 16,5%, transformere og strømtransformere tegner sig for 13,8%, Sekundært udstyr og bus tegnede sig for 8,3%, reaktor tegnede sig for 4,6%, afleder tegnede sig for 3,7 %, afbryder og lynafleder udgjorde 1,8 %.Det kan ses, at GIS, afbryder, transformer og strømtransformator er det vigtigste udstyr, der forårsager fejludløsning, og tegner sig for 71,6% af den samlede tur.
Analysen af fejlårsager viser, at kvalitetsproblemerne med kontakt, bøsninger og andre dele og dårlig installationsproces er de vigtigste faktorer, der fører til fejlen på afbryderen.Under driften af SF6-afbryderen i mange gange, vil indkoblingsstrømerosionen flere gange højere end den nominelle strøm og det mekaniske slid mellem de bevægelige og statiske lysbuekontakter forårsage kontaktdeformation og producere metaldamp, hvilket vil beskadige isoleringsevnen af lysbueslukningskammeret.
I løbet af den fjortende femårsplanperiode planlægger Qinghai-provinsen at udvide kapaciteten på to 500kV-transformerstationer for at øge kortslutningsstrømmen fra de eksisterende 63kA til 80kA.Hvis kredsløbsafbrydermaterialet opgraderes, kan kapaciteten af understation udvides direkte, og de enorme omkostninger ved udvidelse af understation kan spares.Brydetiderne for højspændings- og storkapacitetsafbrydere styres hovedsageligt af levetiden af elektriske kontakter i afbryderen.På nuværende tidspunkt er udviklingen af elektriske kontakter til højspændingsafbrydere i Kina hovedsageligt baseret på den tekniske rute af kobberwolframlegeringsmaterialer.Indenlandske kobber wolframlegeringer elektriske kontaktprodukter kan ikke opfylde kravene til ultrahøj- og ultrahøjspændingstekniske applikationer med hensyn til bueablationsmodstand og friktion og slidstyrke.Når de først er brugt ud over levetidsintervallet, er de tilbøjelige til at blive genindtrængt, hvilket direkte truer isoleringsevnen af strømudstyr og forårsager stor skjult fare for sikker drift af strømnettet.De elektriske kontaktprodukter af kobber-wolframlegering, der er i brug, har lav fleksibilitet og forlængelse, og de er lette at svigte og bryde under handlingsprocessen og mangel på ablationsmodstand.Under bueablationsprocessen er kobber let at akkumulere og vokse op, hvilket fører til kontaktrevner.Derfor er det af stor betydning effektivt at forbedre de vigtigste præstationsindikatorer for elektriske kontaktmaterialer, såsom slidstyrke, ledningsevne, antisvejsning, antibuerosion, for at reducere fejlfrekvensen for afbryderen og opretholde en sikker og stabil drift af strøm. gitter.
Chen Xin, direktør for Institut for Materialer, Academia Sinica, sagde: "på nuværende tidspunkt, når kortslutningsstrømmen i elnettet overstiger afbryderens brydekapacitet, overstiger kortslutningsstrømmen standarden, hvilket alvorligt påvirker elnettets driftssikkerhed, og stiller højere krav til afbryderens brydeevne og kontaktens ablationsmodstand. Efter at de ibrugsatte kontakter er afbrudt med fuld kapacitet i mange gange, er lysbuen alvorligt beskadiget, så det er nødvendigt at udføre omfattende vedligeholdelse, som langt fra opfylder de vedligeholdelsesfrie krav i den faktiske livscyklus for SF6-afbrydere." Han sagde, at erosionen af kontakten hovedsageligt kommer fra to aspekter: det ene er ablationen af pre breakdown bue før lukning, og den anden er det mekaniske slid, efter at lysbuekontaktmaterialet bliver blødt efter ablation.Det er nødvendigt at fremlægge en ny teknisk vej for effektivt at forbedre de vigtigste præstationsindekser for elektriske kontaktmaterialer“ Teknologien skal løbende optimeres og innoveres.Vi bør helt klart tage initiativet i vores egne hænder." sagde Chen Xin.
I lyset af det presserende behov for det nationale krafttransmissions- og transformationsudstyr til opgradering af de elektriske kontaktmaterialer i kernekomponenterne i højspændingsafbryderen, fra 2016, har Institut for elektriske nye materialer fra Joint Research Institute, Det Europæiske Institut, den fælles Pinggao-gruppe og andre enheder udførte i fællesskab teknisk forskning i de nye grafenmodificerede kobberbaserede elektriske kontaktmaterialer og udførte internationalt samarbejde baseret på Det Europæiske Institut og University of Manchester, UK.Hjælp til at forbedre ydeevnen af højspændingsafbryder.
Team arbejder sammen for at løse en række tekniske problemer
Synergistisk forbedring af bueablationsmodstand og friktions- og slidstyrke er nøglen til masseproduktion af højtydende elektriske kontakter.Forskningen i højspændings elektriske kontaktmaterialer i udlandet startede tidligere, og teknologien er relativt moden, men kerneteknologien er blokeret til vores land.Med udgangspunkt i en række videnskabelige og teknologiske projekter i virksomheden har projektteamet i samarbejde med oversøisk F & U-kapacitet, industrigruppetypetestverifikation og applikationsdemonstration af provinskraftselskaber etableret et ungt videnskabeligt og teknologisk team med "80 "rygraden som hovedlegemet.
Nøglemedlemmer af teamet slog rod i F & U-frontlinjen i F & U-fasen af materialemekanisme og forberedelsesprocessen;I forsøgsproduktionsfasen var virksomheden stationeret hos producenten for at løse de tekniske problemer på stedet, og til sidst brød vanskeligheden med balancen mellem materialeegenskaber, sammensætning, organisationsstruktur og forberedelsesprocessen og fik et gennembrud i nøgleteknologien at forbedre materialets ydeevne;I typeteststadiet opholdt jeg mig i Pinggao-gruppens højspændingsteststation, diskuterede med Pinggao-gruppens teknologicenter og højspændingsstations R & D-team i mange gange, fejlede gentagne gange og opnåede til sidst et kvalitativt spring i brudkapaciteten for høj højspændingsafbryder elektrisk levetid.
Med kontinuerlig indsats har forskerholdet med succes opnået formuleringssystemet af højtydende grafenforstærket kobberbaseret komposit elektrisk kontaktmateriale, brudt gennem nøgleteknologierne i grafen elektriske kontaktmaterialer retningsbestemt designproces og aktiveringssintring infiltration integreret støbning, og realiseret den industrielle forberedelse af multimodel grafenmodificerede elektriske kontaktmaterialer.For første gang udviklede holdet grafenmodificeret kobberwolframlegering elektrisk kontakt til svovlhexafluorid-afbryder, der vender mod 252kV og derover.Nøgleydelsesindikatorerne såsom ledningsevne og bøjningsstyrke er bedre end de aktive produkters, hvilket i høj grad forbedrer den elektriske levetid af den aktive højspændingsafbryder, udfylder det tekniske hul inden for grafenmodificerede højspændingsafbrydere elektriske kontaktmaterialer , Det forbedrer virksomhedens uafhængige forsknings- og udviklingsniveau af højstrøms- og storkapacitetskontakt elektriske kontakter og hjælper med at sikre sikker og pålidelig drift af strømsystemet.
Projektresultaterne understøtter det uafhængige design og lokaliseringsanvendelse af afbryder
Fra 29. til 31. oktober 2020, ifølge den optimale verifikationsordning formuleret af det fælles forskningsinstitut og Pinggao-gruppen efter mange diskussioner, blev den nye åbne kolonnetype 252kV / 63kA SF6-afbryder fra Pinggao-gruppen baseret på den elektriske kontakt med succes opnået 20 gange af engangs fuld brydekapacitet.Zhong Jianying, chefingeniør for Pinggao-gruppen, sagde: "ifølge udtalelser fra ekspertgruppen for projektaccept har projektets overordnede teknologi nået det internationale avancerede niveau, og de vigtigste tekniske indikatorer har nået det internationale førende niveau. Kun af gør gennembrud inden for kerneteknologier, kan vi bedre hjælpe virksomheder med at kontrollere omkostningerne og sikre forsyningen af nøglematerialer. I fremtiden bør vi fortsætte med at styrke forskningen i systemteknik og fremme den industrielle transformation af videnskabelige forskningsresultater."
Denne præstation understøtter stærkt det uafhængige design, udvikling og indenlandske anvendelse af 252kV porcelænspostafbryder med nominel kortslutningsbryderstrøm på 63kA og nominel strøm på 6300A i Pinggao-gruppen.252kV / 63kA polafbryder har stor markedsefterspørgsel og bredt dækningsområde.Den vellykkede udvikling af denne type afbrydere spiller en vigtig rolle i videreudviklingen af de indenlandske og udenlandske markeder for indenlandske afbrydere, hvilket er befordrende for at forbedre virksomhedens F & U-styrke og tekniske niveau inden for high-end koblingsudstyr , og har gode sociale og økonomiske fordele.
Markedsefterspørgslen efter højspændingselektriske kontakter i Kina er omkring 300000 sæt om året, og det samlede årlige markedssalg er tæt på 1,5 milliarder yuan.Nye højspændings elektriske kontaktmaterialer har brede markedsudsigter i den fremtidige udvikling af elnettet.På nuværende tidspunkt har projektresultaterne nået samarbejde og transformationshensigt med Pinggao, Xikai, taikai og andre højspændingsafbrydervirksomheder, hvilket lægger grundlaget for den efterfølgende demonstrationsansøgning og storstilet promovering inden for ultrahøjspænding og ultrahøjspænding. højspændingsstrømtransmission og transformation.Projektholdet vil fortsætte med at fokusere på grænsen for energi- og energividenskab og -teknologi, kontinuerligt styrke innovation og praksis og fortsætte med at fremme uafhængig forskning og udvikling og lokaliseringsanvendelse af kernematerialer til avanceret elektrisk udstyr.
Indlægstid: Jul-08-2021