page_head_bg

Sentuhan elektrik yang diubah suai graphene yang dibangunkan oleh institut penyelidikan bersama dijangka dapat mengurangkan kadar kegagalan pemutus litar kapasiti besar dengan banyak.

Dengan kemajuan mantap pembinaan projek penghantaran UHV AC / DC, hasil penyelidikan teknologi transmisi dan transformasi kuasa UHV semakin banyak, yang memberikan sokongan saintifik dan teknologi yang kukuh untuk pembinaan perusahaan Internet tenaga terkemuka antarabangsa dengan ciri-ciri Cina.Dengan perkembangan pesat grid kuasa, masalah arus litar pintas secara beransur-ansur menjadi faktor utama yang menyekat pertumbuhan beban grid kuasa dan pembangunan grid kuasa.

Kapasiti pemecahan pemutus litar kuasa tinggi voltan tinggi secara langsung menentukan keselamatan dan kebolehpercayaan perkhidmatan jangka panjang talian penghantaran kuasa.Sejak 2016, bergantung pada beberapa projek sains dan teknologi State Grid Co., Ltd., Institut Penyelidikan Internet tenaga global Co., Ltd. dan PingGao Group Co., Ltd. telah berjaya membangunkan hubungan elektrik diubah suai graphene berprestasi tinggi baharu produk selepas lima tahun penyelidikan saintifik.Ini amat penting untuk menyelesaikan masalah litar pintas yang melebihi standard dan memastikan operasi grid kuasa hibrid AC / DC UHV yang selamat dan stabil

Penyelidikan tentang menaik taraf bahan pemutus litar yang bertujuan untuk keperluan utama

Menurut statistik yang berkaitan, semasa tempoh puncak penggunaan kuasa pada musim panas 2020, arus litar pintas maksimum bagi sesetengah pencawang di kawasan operasi Grid Negeri dan Grid Kuasa Selatan China akan mencapai atau bahkan melebihi 63 Ka.Menurut statistik State Grid Corporation of China, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, antara kegagalan peralatan pencawang UHV 330kV dan ke atas di kawasan perniagaan syarikat, mengikut jenis peralatan, kerosakan yang disebabkan oleh peralatan suis tertutup bertebat gas ( GIS) dan peralatan pengedaran hibrid (HGIS) menyumbang kira-kira 27.5%, pemutus litar menyumbang 16.5%, transformer dan transformer semasa menyumbang 13.8%, Peralatan sekunder dan bas menyumbang 8.3%, reaktor menyumbang 4.6%, penangkap menyumbang 3.7 %, pemutus dan penangkal kilat menyumbang 1.8%.Dapat dilihat bahawa GIS, pemutus litar, pengubah dan pengubah arus adalah peralatan utama yang menyebabkan kerosakan trip, menyumbang 71.6% daripada jumlah perjalanan.

Analisis punca kerosakan menunjukkan bahawa masalah kualiti sentuhan, sesendal dan bahagian lain serta proses pemasangan yang lemah adalah faktor utama yang membawa kepada kerosakan pemutus litar.Semasa operasi pemutus litar SF6 berkali-kali, hakisan arus masuk beberapa kali lebih tinggi daripada arus undian dan haus mekanikal antara sesentuh arka bergerak dan statik akan menyebabkan ubah bentuk sentuhan dan menghasilkan wap logam, yang akan merosakkan prestasi penebat ruang pemadam arka.

Dalam tempoh Rancangan Lima Tahun keempat belas, Wilayah Qinghai merancang untuk mengembangkan kapasiti dua pencawang 500kV untuk meningkatkan beban arus litar pintas daripada 63kA sedia ada kepada 80kA.Jika bahan pemutus litar dinaik taraf, kapasiti pencawang boleh dikembangkan secara langsung, dan kos pembesaran pencawang yang besar dapat dijimatkan.Masa putus pemutus litar voltan tinggi dan kapasiti besar terutamanya dikawal oleh hayat sesentuh elektrik dalam pemutus litar.Pada masa ini, pembangunan sesentuh elektrik untuk pemutus litar voltan tinggi di China terutamanya berdasarkan laluan teknikal bahan aloi tungsten tembaga.Produk sentuhan elektrik aloi tembaga tungsten domestik tidak dapat memenuhi keperluan aplikasi kejuruteraan voltan ultra tinggi dan ultra tinggi dari segi rintangan ablasi arka dan rintangan geseran dan haus.Sebaik sahaja ia digunakan di luar julat hayat perkhidmatan, ia cenderung untuk ditembusi semula, yang secara langsung mengancam prestasi penebat peralatan kuasa dan menyebabkan bahaya tersembunyi yang besar kepada operasi selamat grid kuasa.Produk sentuhan elektrik aloi tembaga tungsten dalam perkhidmatan mempunyai fleksibiliti dan pemanjangan yang rendah, dan mudah untuk kegagalan dan patah dalam proses tindakan, dan kekurangan rintangan ablasi.Semasa proses ablasi arka, tembaga mudah terkumpul dan membesar, yang membawa kepada kegagalan keretakan sentuhan.Oleh itu, adalah sangat penting untuk meningkatkan secara berkesan penunjuk prestasi utama bahan sentuhan elektrik, seperti rintangan haus, kekonduksian, anti kimpalan, anti hakisan arka, untuk mengurangkan kadar kegagalan pemutus litar dan mengekalkan operasi kuasa yang selamat dan stabil. grid.

Chen Xin, pengarah Institut Bahan, Academia Sinica, berkata: "pada masa ini, apabila arus litar pintas grid kuasa melebihi kapasiti pemutus pemutus litar, arus litar pintas melebihi standard, yang memberi kesan serius kebolehpercayaan operasi grid kuasa, dan mengemukakan keperluan yang lebih tinggi untuk kapasiti pemutus pemutus litar dan rintangan ablasi sesentuh. Selepas sesentuh dalam perkhidmatan terputus pada kapasiti penuh untuk banyak kali, pengarkaan rosak teruk, jadi adalah perlu untuk menjalankan penyelenggaraan yang komprehensif, yang jauh daripada memenuhi keperluan bebas penyelenggaraan bagi kitaran hayat sebenar pemutus litar SF6. " Beliau berkata bahawa hakisan sesentuh terutamanya datang dari dua aspek: satu ialah ablasi pemutus litar. arka pra pecah sebelum ditutup, dan yang lain adalah haus mekanikal selepas bahan sentuhan arka menjadi lembut selepas ablasi.Adalah perlu untuk mengemukakan laluan teknikal baharu untuk meningkatkan indeks prestasi utama bahan sentuhan elektrik dengan berkesan“ Teknologi perlu terus dioptimumkan dan diinovasikan.Kita harus tegas memahami inisiatif di tangan kita sendiri." kata Chen Xin.

Dalam menghadapi keperluan mendesak peralatan penghantaran dan transformasi kuasa nasional untuk menaik taraf bahan sentuhan elektrik komponen teras pemutus litar voltan tinggi, dari 2016, Institut bahan baharu elektrik Institut Penyelidikan Bersama, Institut Eropah, kumpulan Pinggao bersama dan unit lain bersama-sama menjalankan penyelidikan teknikal ke atas bahan sesentuh elektrik berasaskan tembaga yang diubah suai graphene baharu, dan menjalankan kerjasama antarabangsa bergantung kepada Institut Eropah dan Universiti Manchester, UK.Membantu meningkatkan prestasi pemutus litar voltan tinggi.

Pasukan bekerjasama untuk menyelesaikan beberapa masalah teknikal

Penambahbaikan sinergistik rintangan ablasi arka dan rintangan geseran dan haus adalah kunci kepada pengeluaran besar-besaran sesentuh elektrik berprestasi tinggi.Penyelidikan mengenai bahan sentuhan elektrik voltan tinggi di negara asing bermula lebih awal, dan teknologinya agak matang, tetapi teknologi teras disekat ke negara kita.Bergantung pada beberapa projek saintifik dan teknologi syarikat, pasukan projek, dengan kerjasama keupayaan R & D luar negara, pengesahan ujian jenis kumpulan industri dan demonstrasi aplikasi syarikat kuasa wilayah, telah menubuhkan pasukan saintifik dan teknologi muda dengan "80 "tulang belakang sebagai badan utama.

Ahli utama pasukan berakar umbi di barisan hadapan R&D dalam peringkat R&D mekanisme bahan dan proses penyediaan;Dalam peringkat pengeluaran percubaan, syarikat itu ditempatkan di pengilang untuk menyelesaikan masalah teknikal di tapak, dan akhirnya memecahkan kesukaran keseimbangan antara sifat bahan, komposisi, struktur organisasi dan proses penyediaan, dan membuat kejayaan dalam teknologi utama untuk meningkatkan prestasi bahan;Pada peringkat ujian jenis, saya tinggal di stesen ujian voltan tinggi kumpulan Pinggao, berbincang dengan pusat teknologi kumpulan Pinggao dan pasukan R&D stesen voltan tinggi untuk banyak kali, debugging berulang kali, dan akhirnya mencapai lonjakan kualitatif dalam kapasiti pecah tinggi. voltan tinggi pemutus litar hayat elektrik.

Dengan usaha yang berterusan, pasukan penyelidik telah berjaya memperoleh sistem perumusan graphene berprestasi tinggi bertetulang tembaga berasaskan bahan sentuhan elektrik komposit, dipecahkan melalui teknologi utama bahan sentuhan elektrik graphene proses reka bentuk berarah dan pengacuan terintegrasi penyusupan sintering pengaktifan, dan merealisasikan industri penyediaan bahan sesentuh elektrik yang diubah suai graphene berbilang model.Buat pertama kalinya, pasukan itu membangunkan sentuhan elektrik aloi tembaga tungsten graphene yang diubah suai untuk pemutus litar sulfur heksafluorida yang menghadap 252kV dan ke atas.Penunjuk prestasi utama seperti kekonduksian dan kekuatan lentur adalah lebih baik daripada produk aktif, meningkatkan hayat elektrik pemutus litar voltan tinggi aktif, mengisi jurang teknikal dalam bidang bahan sentuhan elektrik suis voltan tinggi diubah suai graphene. , Ia meningkatkan tahap penyelidikan dan pembangunan bebas syarikat bagi sesentuh elektrik suis arus tinggi dan kapasiti besar, dan membantu memastikan operasi sistem kuasa yang selamat dan boleh dipercayai.

Hasil projek menyokong reka bentuk bebas dan aplikasi penyetempatan pemutus litar

Dari 29 hingga 31 Oktober 2020, mengikut skim pengesahan optimum yang dirumuskan oleh institut penyelidikan bersama dan kumpulan Pinggao selepas banyak perbincangan, pemutus litar jenis terbuka terbuka 252kV / 63kA SF6 kumpulan Pinggao berdasarkan sentuhan elektrik berjaya dicapai sebanyak 20 kali ganda. kapasiti pecah penuh sekali.Zhong Jianying, ketua jurutera kumpulan Pinggao, berkata: "menurut pendapat kumpulan pakar penerimaan projek, teknologi keseluruhan projek telah mencapai tahap lanjutan antarabangsa, dan penunjuk teknikal utama telah mencapai tahap terkemuka antarabangsa. Hanya dengan membuat penemuan dalam teknologi teras bolehkah kita membantu perusahaan mengawal kos dengan lebih baik dan memastikan bekalan bahan utama. Pada masa hadapan, kita harus terus mengukuhkan penyelidikan kejuruteraan sistem dan menggalakkan transformasi industri pencapaian penyelidikan saintifik."

Pencapaian ini sangat menyokong reka bentuk bebas, pembangunan dan aplikasi domestik pemutus litar pos porselin 252kV dengan arus pemutus litar pintas berkadar 63kA dan arus berkadar 6300A dalam kumpulan Pinggao.Pemutus litar jenis kutub 252kV / 63kA mempunyai permintaan pasaran yang besar dan kawasan liputan yang luas.Kejayaan pembangunan pemutus litar jenis ini memainkan peranan penting dalam membangunkan lagi pasaran domestik dan asing pemutus litar domestik, yang kondusif untuk meningkatkan kekuatan R & D dan tahap teknikal syarikat dalam bidang suis canggih. , dan mempunyai faedah sosial dan ekonomi yang baik.

Permintaan pasaran bagi kenalan elektrik voltan tinggi di China adalah kira-kira 300000 set setahun, dan jumlah jualan pasaran tahunan hampir 1.5 bilion yuan.Bahan sentuhan elektrik voltan tinggi baharu mempunyai prospek pasaran yang luas dalam pembangunan grid kuasa pada masa hadapan.Pada masa ini, pencapaian projek telah mencapai kerjasama dan niat transformasi dengan Pinggao, Xikai, taikai dan perusahaan suis voltan tinggi yang lain, meletakkan asas untuk aplikasi demonstrasi seterusnya dan promosi berskala besar dalam bidang voltan ultra tinggi dan ultra- penghantaran dan transformasi kuasa voltan tinggi.Pasukan projek akan terus menumpukan pada sempadan sains dan teknologi tenaga dan kuasa, terus mengukuhkan inovasi dan amalan, dan terus mempromosikan penyelidikan dan pembangunan bebas dan aplikasi penyetempatan bahan teras untuk peralatan elektrik mewah.


Masa siaran: Jul-08-2021