Dengan kemajuan yang stabil dari konstruksi proyek transmisi UHV AC / DC, hasil penelitian teknologi transmisi dan transformasi daya UHV semakin berlimpah, yang memberikan dukungan ilmiah dan teknologi yang kuat untuk pembangunan perusahaan Internet energi internasional terkemuka dengan karakteristik Cina.Dengan pesatnya perkembangan jaringan listrik, masalah arus hubung singkat secara bertahap menjadi faktor utama yang membatasi pertumbuhan beban jaringan listrik dan pengembangan jaringan listrik.
Kapasitas pemutusan pemutus sirkuit daya tinggi tegangan tinggi secara langsung menentukan keamanan dan keandalan layanan jangka panjang dari saluran transmisi daya.Sejak 2016, mengandalkan sejumlah proyek sains dan teknologi State Grid Co., Ltd., energi global Internet Research Institute Co., Ltd. dan PingGao Group Co., Ltd. telah berhasil mengembangkan kontak listrik modifikasi graphene berkinerja tinggi baru produk setelah lima tahun penelitian ilmiah.Ini sangat penting untuk memecahkan masalah korsleting yang melebihi standar dan memastikan operasi yang aman dan stabil dari jaringan listrik hibrida AC / DC UHV
Penelitian tentang peningkatan bahan pemutus sirkuit yang bertujuan untuk persyaratan utama
Menurut statistik yang relevan, selama periode puncak konsumsi daya pada musim panas 2020, arus hubung singkat maksimum beberapa gardu induk di wilayah operasi State Grid dan China Southern Power Grid akan mencapai atau bahkan melebihi 63 Ka.Menurut statistik State Grid Corporation of China, dalam beberapa tahun terakhir, di antara kegagalan peralatan gardu induk 330kV dan di atas UHV di area bisnis perusahaan, menurut jenis peralatan, perjalanan gangguan disebabkan oleh switchgear tertutup logam berinsulasi gas ( GIS) dan peralatan distribusi hibrid (HGIS) menyumbang sekitar 27,5%, pemutus sirkuit menyumbang 16,5%, transformator dan transformator arus menyumbang 13,8%, Peralatan sekunder dan bus menyumbang 8,3%, reaktor menyumbang 4,6%, arester menyumbang 3,7 %, pemisah dan penangkal petir menyumbang 1,8%.Dapat dilihat bahwa GIS, circuit breaker, trafo dan trafo arus merupakan peralatan utama penyebab gangguan trip, terhitung 71,6% dari total trip.
Analisis penyebab gangguan menunjukkan bahwa masalah kualitas kontak, busing dan bagian lain serta proses pemasangan yang buruk merupakan faktor utama yang menyebabkan gangguan pada pemutus sirkuit.Selama pengoperasian pemutus sirkuit SF6 berkali-kali, erosi arus masuk beberapa kali lebih tinggi dari arus pengenal dan keausan mekanis antara kontak busur bergerak dan statis akan menyebabkan deformasi kontak dan menghasilkan uap logam, yang akan merusak kinerja isolasi ruang pemadam busur.
Selama periode Rencana Lima Tahun keempat belas, Provinsi Qinghai berencana untuk memperluas kapasitas dua gardu induk 500kV untuk meningkatkan beban arus hubung singkat dari 63kA yang ada menjadi 80kA.Jika bahan pemutus sirkuit ditingkatkan, kapasitas gardu dapat diperluas secara langsung, dan biaya perluasan gardu yang besar dapat dihemat.Waktu pemutusan tegangan tinggi dan pemutus sirkuit berkapasitas besar terutama dikendalikan oleh umur kontak listrik di pemutus sirkuit.Saat ini, pengembangan kontak listrik untuk pemutus sirkuit tegangan tinggi di Cina terutama didasarkan pada rute teknis bahan paduan tungsten tembaga.Produk kontak listrik paduan tungsten tembaga domestik tidak dapat memenuhi persyaratan aplikasi rekayasa tegangan ultra-tinggi dan ultra-tinggi dalam hal ketahanan ablasi busur dan gesekan dan ketahanan aus.Setelah digunakan di luar rentang masa pakai, mereka cenderung ditembus kembali, yang secara langsung mengancam kinerja isolasi peralatan listrik dan menyebabkan bahaya tersembunyi yang besar terhadap pengoperasian jaringan listrik yang aman.Produk kontak listrik paduan tungsten tembaga dalam layanan memiliki fleksibilitas dan perpanjangan yang rendah, dan mudah gagal dan patah dalam proses aksi, dan kurangnya ketahanan ablasi.Selama proses ablasi busur, tembaga mudah terakumulasi dan tumbuh, yang menyebabkan kegagalan retak kontak.Oleh karena itu, sangat penting untuk secara efektif meningkatkan indikator kinerja utama dari bahan kontak listrik, seperti ketahanan aus, konduktivitas, anti pengelasan, erosi anti busur, untuk mengurangi tingkat kegagalan pemutus sirkuit dan menjaga operasi daya yang aman dan stabil. kisi.
Chen Xin, direktur Institut bahan, Academia Sinica, mengatakan: "saat ini, ketika arus hubung singkat dari jaringan listrik melebihi kapasitas pemutusan pemutus sirkuit, arus hubung singkat melebihi standar, yang secara serius mempengaruhi keandalan operasi jaringan listrik, dan mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk kapasitas pemutusan pemutus sirkuit dan resistensi ablasi kontak. Setelah kontak yang berfungsi terputus pada kapasitas penuh untuk berkali-kali, lengkung rusak parah, sehingga perlu untuk melakukan perawatan yang komprehensif, yang jauh dari memenuhi persyaratan bebas perawatan dari siklus hidup pemutus sirkuit SF6 yang sebenarnya. " Dia mengatakan bahwa erosi kontak terutama berasal dari dua aspek: satu adalah ablasi pra kerusakan busur sebelum menutup, dan yang lainnya adalah keausan mekanis setelah bahan kontak busur menjadi lunak setelah ablasi.Perlu mengedepankan rute teknis baru untuk secara efektif meningkatkan indeks kinerja utama bahan kontak listrik“ Teknologi perlu terus dioptimalkan dan diinovasi.Kita harus memegang inisiatif dengan kuat di tangan kita sendiri."Kata Chen Xin.
Dalam menghadapi kebutuhan mendesak dari transmisi daya nasional dan peralatan transformasi untuk peningkatan bahan kontak listrik dari komponen inti dari pemutus sirkuit tegangan tinggi, dari 2016, Institut bahan listrik baru dari Institut Penelitian Gabungan, Institut Eropa, kelompok Pinggao bersama dan unit lain bersama-sama melakukan penelitian teknis pada bahan kontak listrik berbasis tembaga yang dimodifikasi graphene baru, dan melakukan kerjasama internasional dengan mengandalkan Institut Eropa dan Universitas Manchester, Inggris.Membantu meningkatkan kinerja pemutus arus tegangan tinggi.
Tim bekerja sama untuk memecahkan sejumlah masalah teknis
Peningkatan sinergis dari ketahanan ablasi busur dan gesekan dan ketahanan aus adalah kunci untuk produksi massal kontak listrik kinerja tinggi.Penelitian tentang bahan kontak listrik tegangan tinggi di luar negeri dimulai lebih awal, dan teknologinya relatif matang, tetapi teknologi inti diblokir di negara kita.Mengandalkan sejumlah proyek ilmiah dan teknologi perusahaan, tim proyek, bekerja sama dengan kemampuan Litbang luar negeri, verifikasi uji jenis grup industri dan demonstrasi aplikasi perusahaan listrik provinsi, telah membentuk tim ilmiah dan teknologi muda dengan "80 " tulang punggung sebagai tubuh utama.
Anggota kunci tim mengakar di garis depan R & D dalam tahap R & D mekanisme material dan proses persiapan;Dalam tahap produksi percobaan, perusahaan yang ditempatkan di pabrikan untuk memecahkan masalah teknis di lokasi, dan akhirnya menerobos kesulitan keseimbangan antara sifat material, komposisi, struktur organisasi dan proses persiapan, dan membuat terobosan dalam teknologi kunci. meningkatkan kinerja material;Pada tahap uji tipe, saya tinggal di stasiun uji tegangan tinggi grup Pinggao, berdiskusi dengan pusat teknologi grup Pinggao dan tim R & D stasiun tegangan tinggi berkali-kali, melakukan debug berulang kali, dan akhirnya mencapai lompatan kualitatif dalam kapasitas putus tinggi tegangan tinggi arus pemutus kehidupan listrik.
Dengan upaya terus-menerus, tim peneliti telah berhasil memperoleh sistem formulasi bahan kontak listrik komposit berbasis tembaga yang diperkuat graphene berperforma tinggi, menembus teknologi utama proses desain arah bahan kontak listrik graphene dan aktivasi sintering infiltrasi pencetakan terintegrasi, dan mewujudkan industri persiapan bahan kontak listrik modifikasi graphene multi model.Untuk pertama kalinya, tim mengembangkan kontak listrik paduan tungsten tembaga yang dimodifikasi graphene untuk pemutus sirkuit sulfur heksafluorida yang menghadap 252kV ke atas.Indikator kinerja utama seperti konduktivitas dan kekuatan lentur lebih baik daripada produk aktif, sangat meningkatkan masa pakai listrik pemutus sirkuit tegangan tinggi aktif, mengisi celah teknis di bidang bahan kontak listrik sakelar tegangan tinggi yang dimodifikasi graphene , Ini meningkatkan tingkat penelitian dan pengembangan independen perusahaan dari kontak listrik sakelar arus tinggi dan kapasitas besar, dan membantu memastikan pengoperasian sistem tenaga yang aman dan andal.
Hasil proyek mendukung desain independen dan aplikasi lokalisasi pemutus sirkuit
Dari 29 hingga 31 Oktober 2020, sesuai dengan skema verifikasi optimal yang dirumuskan oleh lembaga penelitian bersama dan grup Pinggao setelah banyak diskusi, pemutus sirkuit SF6 tipe kolom terbuka baru 252kV / 63kA grup Pinggao berdasarkan kontak listrik berhasil mencapai 20 kali dari satu kali kapasitas pemutusan penuh.Zhong Jianying, chief engineer grup Pinggao, mengatakan: "menurut pendapat grup ahli penerimaan proyek, teknologi keseluruhan proyek telah mencapai tingkat mahir internasional, dan indikator teknis utama telah mencapai tingkat terdepan internasional. Hanya dengan membuat terobosan dalam teknologi inti dapatkah kita lebih membantu perusahaan mengendalikan biaya dan memastikan pasokan bahan utama. Di masa depan, kita harus terus memperkuat penelitian tentang rekayasa sistem dan mempromosikan transformasi industri pencapaian penelitian ilmiah. "
Pencapaian ini sangat mendukung desain independen, pengembangan, dan aplikasi domestik pemutus sirkuit porselen 252kV dengan arus pemutusan hubung singkat pengenal 63kA dan arus pengenal 6300A di grup Pinggao.Pemutus sirkuit tipe tiang 252kV / 63kA memiliki permintaan pasar yang besar dan area cakupan yang luas.Keberhasilan pengembangan pemutus sirkuit jenis ini memainkan peran penting dalam pengembangan lebih lanjut pasar domestik dan luar negeri pemutus sirkuit domestik, yang kondusif untuk meningkatkan kekuatan R & D dan tingkat teknis perusahaan di bidang switchgear kelas atas. , dan memiliki manfaat sosial dan ekonomi yang baik.
Permintaan pasar kontak listrik tegangan tinggi di Cina adalah sekitar 300.000 set per tahun, dan total penjualan pasar tahunan mendekati 1,5 miliar yuan.Bahan kontak listrik tegangan tinggi baru memiliki prospek pasar yang luas dalam pengembangan jaringan listrik di masa depan.Saat ini, pencapaian proyek telah mencapai tujuan kerjasama dan transformasi dengan Pinggao, Xikai, taikai dan perusahaan sakelar tegangan tinggi lainnya, meletakkan dasar untuk aplikasi demonstrasi berikutnya dan promosi skala besar di bidang tegangan ultra-tinggi dan ultra- transmisi dan transformasi daya tegangan tinggi.Tim proyek akan terus fokus pada perbatasan ilmu dan teknologi energi dan tenaga, terus memperkuat inovasi dan praktik, dan terus mempromosikan penelitian dan pengembangan independen dan aplikasi lokalisasi bahan inti untuk peralatan listrik kelas atas.
Waktu posting: Jul-08-2021