page_head_bg

Очікується, що модифікований графеном електричний контакт, розроблений спільним дослідницьким інститутом, значно знизить частоту відмов вимикачів великої потужності.

З постійним прогресом будівництва проекту передачі UHV змінного / постійного струму, результати досліджень технології передачі та перетворення електроенергії UHV стають все більш багатими, що забезпечує потужну науково-технічну підтримку для будівництва міжнародного провідного енергетичного інтернет-підприємства з китайською специфікою.Зі стрімким розвитком електромереж проблема струму короткого замикання поступово стала помітним фактором, що обмежує зростання навантаження на електромережу та розвиток електромережі.

Відривна здатність високовольтного потужного вимикача безпосередньо визначає безпеку та надійність тривалої служби ЛЕП.З 2016 року, спираючись на ряд науково-технічних проектів State Grid Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd. та PingGao Group Co., Ltd. успішно розробили новий високоефективний електричний контакт із модифікованим графеном. продукції після п’яти років наукових досліджень.Це має велике значення для вирішення проблеми короткого замикання, що перевищує стандарт, та забезпечення безпечної та стабільної роботи гібридної електромережі AC / DC UHV

Дослідження щодо модернізації матеріалів вимикачів з метою виконання ключових вимог

Згідно з відповідною статистикою, в період піку споживання електроенергії влітку 2020 року максимальний струм короткого замикання деяких підстанцій у зонах експлуатації Державної електромережі та Китайської південної електромережі сягатиме або навіть перевищуватиме 63 Ка.Згідно зі статистичними даними Державної мережевої корпорації Китаю, за останні роки серед несправностей обладнання підстанцій 330 кВ і вище в бізнес-сфері компанії, відповідно до типу обладнання, відключення, викликані газоізоляційними металевими закритими розподільними приладами ( ГІС) та гібридне розподільне устаткування (ГРІ) становлять близько 27,5%, на автоматичні вимикачі – 16,5%, на трансформатори та трансформатори струму – 13,8%, на вторинне обладнання та шину – 8,3%, на реактор – 4,6%, на розрядник – 3,7 %, роз'єднувач і громовідвід склали 1,8%.Видно, що ГІС, автоматичний вимикач, трансформатор і трансформатор струму є основним обладнанням, що спричиняє відключення, що становить 71,6% від загального відключення.

Аналіз причин несправностей показує, що проблеми якості контакту, втулки та інших деталей, а також неякісний процес монтажу є основними факторами, що призводять до несправності вимикача.Під час багаторазової роботи елегазового вимикача ерозія пускового струму в кілька разів перевищує номінальний, а механічний знос між рухомими та статичними дуговими контактами призведе до деформації контакту та утворення пари металу, що пошкодить ізоляційні характеристики. камера дугогасіння.

Протягом чотирнадцятої п’ятирічки провінція Цинхай планує розширити потужність двох підстанцій на 500 кВ, щоб збільшити струм короткого замикання з існуючих 63 кА до 80 кА.Якщо оновити матеріал вимикача, потужність підстанції можна розширити безпосередньо, і можна заощадити величезні витрати на розширення підстанції.Час відключення високовольтного і великої потужності вимикача в основному контролюється терміном служби електричних контактів у вимикачі.В даний час розробка електричних контактів для вимикачів високої напруги в Китаї в основному базується на технічному маршруті матеріалів із мідного вольфрамового сплаву.Вітчизняні електричні контактні вироби з мідного вольфрамового сплаву не можуть відповідати вимогам інженерних застосувань надвисокої та надвисокої напруги щодо стійкості до дугової абляції та стійкості до тертя та зносу.Після використання за межами терміну служби вони схильні до повторного проникнення, що безпосередньо загрожує ізоляційним характеристикам енергетичного обладнання та створює велику приховану небезпеку для безпечної роботи електромережі.Електроконтактні вироби з мідного вольфрамового сплаву, що знаходяться в експлуатації, мають низьку гнучкість і подовження, легко виходять з ладу і руйнуються в процесі дії, а також не мають стійкості до абляції.Під час процесу дугової абляції мідь легко накопичується і росте, що призводить до руйнування контактного розтріскування.Тому дуже важливо ефективно покращувати основні показники електричних контактних матеріалів, такі як зносостійкість, провідність, протизварювання, протидугової ерозії, щоб зменшити частоту відмов вимикача та підтримувати безпечну та стабільну роботу електромережі. сітка.

Чень Сінь, директор Інституту матеріалів Академії Сініка, сказав: «В даний час, коли струм короткого замикання електромережі перевищує відривну здатність вимикача, струм короткого замикання перевищує стандарт, що серйозно впливає на надійність роботи електромережі, а також висуваються більш високі вимоги до відривної здатності вимикача та стійкості контакту до видалення. Після багаторазового відключення контактів на повну потужність дуга серйозно пошкоджується, тому необхідно проводити комплексне технічне обслуговування, яке далеке від того, щоб відповідати вимогам реального життєвого циклу елегазових вимикачів без технічного обслуговування». Він сказав, що ерозія контакту в основному відбувається з двох аспектів: один – це видалення дуга попереднього пробою перед закриттям, а інший - механічний знос після того, як матеріал контакту з дугою стане м'яким після абляції.Необхідно запропонувати новий технічний шлях для ефективного покращення ключових показників ефективності електричних контактних матеріалів. Технологія потребує постійної оптимізації та інновацій.Ми повинні міцно взяти ініціативу в свої руки.– сказав Чень Сінь.

У зв’язку з гострою потребою національного обладнання для передачі та трансформації електроенергії для модернізації електричних контактних матеріалів основних компонентів високовольтного вимикача, з 2016 року Інститут нових електротехнічних матеріалів Об’єднаного науково-дослідного інституту, Європейський інститут, спільна група Pinggao та інші підрозділи спільно проводили технічні дослідження нових електричних контактних матеріалів, модифікованих графеном, на основі міді, а також здійснювали міжнародне співробітництво, спираючись на Європейський інститут та Університет Манчестера, Великобританія.Допоможіть підвищити продуктивність високовольтного вимикача.

Команда працює разом для вирішення низки технічних проблем

Синергічне поліпшення стійкості до дугової абляції та стійкості до тертя та зносу є ключем до масового виробництва високоефективних електричних контактів.Дослідження високовольтних електричних контактних матеріалів у зарубіжних країнах почалися раніше, і технологія відносно зріла, але основна технологія заблокована для нашої країни.Спираючись на ряд науково-технологічних проектів компанії, команда проекту у співпраці з закордонними науково-дослідними компаніями, перевіркою випробувань типу промислової групи та демонстрацією застосування провінційних енергетичних компаній створила молоду науково-технічну команду з «80 «хребет як основний орган.

Ключові члени команди вкорінилися на передовій у НДДКР на етапі механізму і підготовки матеріалу;На етапі пробного виробництва компанія розмістилася у виробника для вирішення технічних проблем на місці, і, нарешті, подолала складність балансу між властивостями матеріалу, складом, організаційною структурою та процесом приготування, і зробила прорив у ключових технологіях. підвищення ефективності матеріалу;На етапі типового випробування я залишався на випробувальній станції високої напруги групи Pinggao, багато разів обговорював з технологічним центром групи Pinggao та командою досліджень і розробок високовольтної станції, неодноразово налагоджував і, нарешті, досяг якісного стрибка у відривній здатності високої електричний термін служби вимикача високого струму напруги.

Завдяки безперервним зусиллям дослідницька група успішно отримала систему рецептури високоефективних композитних електричних контактних матеріалів на основі графену на основі міді, розбиту ключові технології процесу спрямованого проектування графенових електричних контактних матеріалів і активаційного спікання, інфільтраційного інтегрованого формування, і реалізувала промислове формування. підготовка мультимодельних графенових електричних контактних матеріалів.Вперше команда розробила електричний контакт із модифікованого графеном мідного вольфрамового сплаву для вимикача із гексафторидом сірки на напругу 252 кВ і вище.Ключові показники продуктивності, такі як провідність і міцність на вигин, кращі, ніж у активних продуктів, що значно покращує електричний термін служби активного високовольтного вимикача, заповнюючи технічний пробіл в області матеріалів електричних контактів високовольтного вимикача, модифікованих графеном. , Це покращує рівень незалежних досліджень і розробок компанії в області електричних контактів перемикача великої потужності та великої ємності, а також допомагає забезпечити безпечну та надійну роботу енергосистеми.

Результати проекту підтверджують незалежне проектування та локалізацію застосування вимикача

З 29 по 31 жовтня 2020 року, згідно з оптимальною схемою перевірки, сформульованою Спільним науково-дослідним інститутом та групою Pinggao після багатьох обговорень, новий вимикач відкритої колонки типу 252kV / 63kA SF6 групи Pinggao на основі електричного контакту успішно досягнуто 20 разів. одноразової повної відривної здатності.Чжун Цзяньінь, головний інженер групи Pinggao, сказав: «Згідно з висновками експертної групи з прийняття проекту, загальна технологія проекту досягла міжнародного передового рівня, а основні технічні показники досягли міжнародного провідного рівня. Роблячи прориви в основних технологіях, ми можемо краще допомогти підприємствам контролювати витрати та забезпечувати постачання ключових матеріалів. У майбутньому ми повинні продовжувати посилювати дослідження в галузі системної інженерії та сприяти промисловій трансформації досягнень наукових досліджень».

Це досягнення настійно підтримує незалежне проектування, розробку та домашнє застосування порцелянового вимикача на 252 кВ з номінальним струмом відключення короткого замикання 63 кА та номінальним струмом 6300 А в групі Pinggao.Автоматичний вимикач на 252 кВ / 63 кА має великий попит на ринку та широку зону покриття.Успішна розробка цього типу вимикачів відіграє важливу роль у подальшому розвитку внутрішнього та зовнішнього ринків вітчизняних вимикачів, що сприяє підвищенню науково-дослідної сили та технічного рівня компанії в області високоякісних розподільних пристроїв. , і має хороші соціальні та економічні переваги.

Ринковий попит на високовольтні електричні контакти в Китаї становить близько 300 000 комплектів на рік, а загальний річний обсяг продажів на ринку становить близько 1,5 мільярда юанів.Нові високовольтні електричні контактні матеріали мають широкі ринкові перспективи в майбутньому розвитку електромереж.Наразі досягнення проекту досягли наміру співпраці та трансформації з Pinggao, Xikai, taikai та іншими високовольтними перемикачами, закладаючи основу для подальшого демонстраційного застосування та широкомасштабного просування в області надвисокої напруги та надвисокої напруги. високовольтна передача та трансформація електроенергії.Команда проекту продовжуватиме зосереджуватися на кордоні енергетичної та енергетичної науки та технологій, постійно зміцнювати інновації та практику, а також продовжуватиме сприяти незалежним дослідженням і розробкам та локалізації застосування основних матеріалів для високоякісного електричного обладнання.


Час розміщення: 08.07.2021