page_head_bg

Ang graphene modified electrical contact na binuo ng joint research institute ay inaasahang lubos na makakabawas sa failure rate ng malalaking kapasidad na mga circuit breaker

Sa tuluy-tuloy na pag-unlad ng UHV AC / DC transmission project construction, ang mga resulta ng pananaliksik ng UHV power transmission at transformation technology ay lalong dumarami, na nagbibigay ng malakas na pang-agham at teknolohikal na suporta para sa pagtatayo ng isang internasyonal na nangungunang negosyo sa Internet ng enerhiya na may mga katangiang Tsino.Sa mabilis na pag-unlad ng power grid, ang problema ng short-circuit current ay unti-unting naging isang kilalang kadahilanan na naghihigpit sa paglaki ng power grid load at ang pagbuo ng power grid.

Direktang tinutukoy ng breaking capacity ng high-voltage high-power circuit breaker ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng pangmatagalang serbisyo ng mga power transmission lines.Mula noong 2016, ang pag-asa sa ilang proyekto sa agham at teknolohiya ng State Grid Co., Ltd., pandaigdigang enerhiya na Internet Research Institute Co., Ltd. at PingGao Group Co., Ltd. ay matagumpay na nakabuo ng bagong high-performance na graphene modified electrical contact mga produkto pagkatapos ng limang taon ng siyentipikong pananaliksik.Malaki ang kahalagahan nito upang malutas ang problema ng short circuit na lampas sa pamantayan at matiyak ang ligtas at matatag na operasyon ng AC / DC UHV hybrid power grid

Pananaliksik sa pag-upgrade ng mga materyales sa circuit breaker na naglalayon sa mga pangunahing kinakailangan

Ayon sa nauugnay na istatistika, sa panahon ng peak period ng pagkonsumo ng kuryente sa tag-init ng 2020, ang maximum na short-circuit current ng ilang substation sa mga lugar ng operasyon ng State Grid at China Southern Power Grid ay aabot o lalampas pa sa 63 Ka.Ayon sa mga istatistika ng State Grid Corporation of China, sa mga nakalipas na taon, kabilang sa mga pagkabigo ng 330kV at mas mataas na kagamitan sa substation ng UHV sa lugar ng negosyo ng kumpanya, ayon sa uri ng kagamitan, ang mga fault trip na dulot ng gas insulated metal enclosed switchgear ( GIS) at hybrid distribution equipment (HGIS) account para sa tungkol sa 27.5%, circuit breakers account para sa 16.5%, mga transformer at kasalukuyang mga transformer account para sa 13.8%, Secondary equipment at bus accounted para sa 8.3%, reactor accounted para sa 4.6%, arrester accounted para sa 3.7 %, ang disconnector at lightning rod ay umabot ng 1.8%.Makikita na ang GIS, circuit breaker, transpormer at kasalukuyang transpormer ang pangunahing kagamitan na nagdudulot ng fault trip, na nagkakahalaga ng 71.6% ng kabuuang biyahe.

Ang pagsusuri ng mga sanhi ng kasalanan ay nagpapakita na ang mga problema sa kalidad ng contact, bushing at iba pang mga bahagi at mahinang proseso ng pag-install ay ang mga pangunahing kadahilanan na humahantong sa kasalanan ng circuit breaker.Sa panahon ng operasyon ng SF6 circuit breaker nang maraming beses, ang inrush current erosion ng ilang beses na mas mataas kaysa sa rate na kasalukuyang at ang mekanikal na pagkasira sa pagitan ng gumagalaw at static na mga contact ng arko ay magdudulot ng deformation ng contact at makagawa ng metal vapor, na makakasira sa insulation performance ng ang arc extinguishing chamber.

Sa panahon ng ikalabing-apat na Limang Taon na Plano, plano ng Lalawigan ng Qinghai na palawakin ang kapasidad ng dalawang 500kV substation upang mapataas ang short-circuit current load mula sa kasalukuyang 63kA hanggang 80kA.Kung ang materyal ng circuit breaker ay na-upgrade, ang kapasidad ng substation ay maaaring direktang mapalawak, at ang malaking halaga ng pagpapalawak ng substation ay maaaring mai-save.Ang mga breaking time ng mataas na boltahe at malaking kapasidad na circuit breaker ay pangunahing kinokontrol ng buhay ng mga electrical contact sa circuit breaker.Sa kasalukuyan, ang pagbuo ng mga electric contact para sa mga high voltage circuit breaker sa China ay pangunahing batay sa teknikal na ruta ng mga tansong tungsten alloy na materyales.Domestic tanso tungsten haluang metal mga de-koryenteng contact na mga produkto ay hindi maaaring matugunan ang mga kinakailangan ng ultra-high at ultra-high boltahe engineering application sa mga tuntunin ng arc ablation resistance at friction at wear resistance.Kapag ginamit na ang mga ito nang lampas sa saklaw ng buhay ng serbisyo, malamang na muling mapasok ang mga ito, na direktang nagbabanta sa pagganap ng pagkakabukod ng mga kagamitan sa kuryente at nagdudulot ng malaking nakatagong panganib sa ligtas na operasyon ng power grid.Ang tanso tungsten haluang metal na mga de-koryenteng contact na mga produkto sa serbisyo ay may mababang flexibility at pagpahaba, at madaling pagkabigo at bali sa proseso ng pagkilos, at kakulangan ng ablation resistance.Sa panahon ng proseso ng arc ablation, ang tanso ay madaling maipon at lumaki, na humahantong sa contact cracking failure.Samakatuwid, napakahalaga na epektibong mapabuti ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng pagganap ng mga materyales sa pakikipag-ugnay sa elektrikal, tulad ng resistensya ng pagsusuot, kondaktibiti, anti welding, anti arc erosion, upang mabawasan ang rate ng pagkabigo ng circuit breaker at mapanatili ang ligtas at matatag na operasyon ng kapangyarihan. grid.

Chen Xin, direktor ng Institute of materials, Academia Sinica, ay nagsabi: "sa kasalukuyan, kapag ang short-circuit current ng power grid ay lumampas sa breaking capacity ng circuit breaker, ang short-circuit current ay lumampas sa standard, na seryosong nakakaapekto ang pagiging maaasahan ng operasyon ng power grid, at naglalagay ng mas mataas na mga kinakailangan para sa breaking capacity ng circuit breaker at ang ablation resistance ng contact. Matapos maputol ang mga contact sa serbisyo sa buong kapasidad nang maraming beses, ang arcing ay malubhang nasira, kaya't kinakailangan na magsagawa ng komprehensibong pagpapanatili, na malayo sa pagtugon sa mga kinakailangan sa libreng pagpapanatili ng aktwal na siklo ng buhay ng mga SF6 circuit breaker. " Sinabi niya na ang pagguho ng contact ay pangunahing nagmumula sa dalawang aspeto: ang isa ay ang ablation ng pre breakdown arc bago isara, at ang isa pa ay ang mekanikal na pagkasuot matapos ang arc contact material ay nagiging malambot pagkatapos ng ablation.Kinakailangang maglagay ng bagong teknikal na ruta upang epektibong mapabuti ang mga pangunahing index ng pagganap ng mga materyales sa pakikipag-ugnay sa elektrikal“ Ang teknolohiya ay kailangang patuloy na i-optimize at mabago.Dapat nating mahigpit na hawakan ang inisyatiba sa ating sariling mga kamay."sabi ni Chen Xin.

Sa harap ng agarang pangangailangan ng pambansang paghahatid ng kuryente at kagamitan sa pagbabago para sa pag-upgrade ng mga de-koryenteng materyales sa pakikipag-ugnay ng mga pangunahing bahagi ng high-voltage circuit breaker, mula 2016, ang Institute of electrical new materials ng Joint Research Institute, ang European Institute, ang pinagsamang pangkat ng Pinggao at iba pang mga yunit ay magkasamang nagsagawa ng teknikal na pananaliksik sa bagong graphene na binagong tanso na nakabatay sa mga electrical contact na materyales, at nagsagawa ng internasyonal na kooperasyon na umaasa sa European Institute at sa Unibersidad ng Manchester, UK.Tumulong upang mapabuti ang pagganap ng mataas na boltahe circuit breaker.

Nagtutulungan ang pangkat upang malutas ang ilang mga teknikal na problema

Synergistic na pagpapabuti ng arc ablation resistance at friction at wear resistance ay ang susi sa mass production ng mga high performance electrical contact.Ang pananaliksik sa mataas na boltahe na mga materyales sa pakikipag-ugnay sa kuryente sa mga dayuhang bansa ay nagsimula nang mas maaga, at ang teknolohiya ay medyo mature, ngunit ang pangunahing teknolohiya ay naharang sa ating bansa.Umaasa sa isang bilang ng mga pang-agham at teknolohikal na proyekto ng kumpanya, ang pangkat ng proyekto, sa pakikipagtulungan sa kakayahan sa R&D sa ibang bansa, pag-verify ng uri ng pagsubok sa pang-industriya na grupo at pagpapakita ng aplikasyon ng mga kumpanya ng kapangyarihang panlalawigan, ay nagtatag ng isang batang siyentipiko at teknolohikal na pangkat na may "80 " backbone bilang pangunahing katawan.

Ang mga pangunahing miyembro ng koponan ay nag-ugat sa R&D front line sa yugto ng R&D ng materyal na mekanismo at proseso ng paghahanda;Sa yugto ng pagsubok sa produksyon, ang kumpanya ay nakatalaga sa tagagawa upang malutas ang mga teknikal na problema sa site, at sa wakas ay sinira ang kahirapan ng balanse sa pagitan ng mga materyal na katangian, komposisyon, istraktura ng organisasyon at proseso ng paghahanda, at gumawa ng isang pambihirang tagumpay sa pangunahing teknolohiya ng pagpapabuti ng pagganap ng materyal;Sa yugto ng uri ng pagsubok, nanatili ako sa Pinggao group high voltage test station, nakipag-usap sa Pinggao group technology center at high voltage station R&D team nang maraming beses, paulit-ulit na nag-debug, at sa wakas ay nakamit ang isang qualitative leap sa breaking capacity ng mataas. boltahe mataas na kasalukuyang circuit breaker electrical buhay.

Sa patuloy na pagsisikap, matagumpay na nakuha ng research team ang formulation system ng high-performance graphene reinforced copper based composite electrical contact materials, na nasira sa mga pangunahing teknolohiya ng graphene electrical contact materials na direksyong proseso ng disenyo at activation sintering infiltration integrated molding, at natanto ang industriyal paghahanda ng maraming modelong graphene na binagong mga materyales sa pakikipag-ugnay sa kuryente.Sa unang pagkakataon, binuo ng team ang graphene modified copper tungsten alloy electrical contact para sa sulfur hexafluoride circuit breaker na nakaharap sa 252kV at mas mataas.Ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng pagganap tulad ng kondaktibiti at lakas ng baluktot ay mas mahusay kaysa sa mga aktibong produkto, lubos na nagpapabuti sa buhay ng kuryente ng aktibong high-voltage circuit breaker, pinupunan ang teknikal na puwang sa larangan ng binagong graphene na may mataas na boltahe na switch na mga materyales sa pakikipag-ugnay sa kuryente , Pinapabuti nito ang independiyenteng pananaliksik at antas ng pagpapaunlad ng kumpanya ng mataas na kasalukuyang at malaking kapasidad na switch electrical contact, at tumutulong upang matiyak ang ligtas at maaasahang operasyon ng power system.

Ang mga resulta ng proyekto ay sumusuporta sa independiyenteng disenyo at localization application ng circuit breaker

Mula Oktubre 29 hanggang 31, 2020, ayon sa pinakamainam na pamamaraan ng pag-verify na binuo ng joint research institute at Pinggao group pagkatapos ng maraming talakayan, ang bagong open column type 252kV / 63kA SF6 circuit breaker ng Pinggao group batay sa electric contact ay matagumpay na nakamit ng 20 beses ng isang beses na full breaking capacity.Sinabi ni Zhong Jianying, punong inhinyero ng grupong Pinggao: "ayon sa mga opinyon ng grupo ng eksperto sa pagtanggap ng proyekto, ang kabuuang teknolohiya ng proyekto ay umabot sa internasyonal na advanced na antas, at ang mga pangunahing teknikal na tagapagpahiwatig ay umabot sa internasyonal na nangungunang antas. Tanging sa pamamagitan ng Ang paggawa ng mga tagumpay sa mga pangunahing teknolohiya ay maaari ba nating mas mahusay na matulungan ang mga negosyo na kontrolin ang mga gastos at tiyakin ang supply ng mga pangunahing materyales. Sa hinaharap, dapat nating patuloy na palakasin ang pananaliksik sa mga system engineering at isulong ang pagbabagong pang-industriya ng mga tagumpay ng siyentipikong pananaliksik."

Ang tagumpay na ito ay lubos na sumusuporta sa independiyenteng disenyo, pag-develop at domestic application ng 252kV porcelain post circuit breaker na may rated short circuit breaking current na 63kA at rated current na 6300A sa Pinggao group.Ang 252kV / 63kA pole type na circuit breaker ay may malaking demand sa merkado at malawak na saklaw na lugar.Ang matagumpay na pag-unlad ng ganitong uri ng circuit breaker ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa higit pang pagbuo ng mga domestic at dayuhang merkado ng mga domestic circuit breaker, na nakakatulong sa pagpapabuti ng lakas ng R&D at teknikal na antas ng kumpanya sa larangan ng high-end switchgear , at may magagandang benepisyo sa lipunan at ekonomiya.

Ang demand sa merkado ng mga high-voltage electrical contact sa China ay humigit-kumulang 300000 set kada taon, at ang kabuuang taunang benta sa merkado ay malapit sa 1.5 bilyong yuan.Ang mga bagong high voltage na electrical contact na materyales ay may malawak na mga prospect sa merkado sa hinaharap na pagbuo ng power grid.Sa kasalukuyan, ang mga nakamit ng proyekto ay umabot sa kooperasyon at intensyon ng pagbabago sa Pinggao, Xikai, taikai at iba pang high-voltage switch enterprises, na naglalagay ng pundasyon para sa kasunod na demonstration application at malakihang promosyon sa larangan ng ultra-high voltage at ultra- mataas na boltahe kapangyarihan transmisyon at pagbabagong-anyo.Ang pangkat ng proyekto ay patuloy na magtutuon sa hangganan ng enerhiya at kapangyarihan ng agham at teknolohiya, patuloy na palakasin ang pagbabago at pagsasanay, at patuloy na isusulong ang independiyenteng pananaliksik at pagpapaunlad at lokalisasyon na aplikasyon ng mga pangunahing materyales para sa mga high-end na kagamitang elektrikal.


Oras ng post: Hul-08-2021