page_head_bg

Kontakti elektrik i modifikuar nga grafeni i zhvilluar nga instituti i përbashkët i kërkimit pritet të zvogëlojë ndjeshëm shkallën e dështimit të ndërprerësve me kapacitet të madh

Me përparimin e qëndrueshëm të ndërtimit të projektit të transmetimit të transmetimit UHV AC / DC, rezultatet e kërkimit të teknologjisë së transmetimit dhe transformimit të energjisë UHV janë gjithnjë e më të bollshme, gjë që ofron mbështetje të fortë shkencore dhe teknologjike për ndërtimin e një ndërmarrjeje interneti lider ndërkombëtar energjetik me karakteristika kineze.Me zhvillimin e shpejtë të rrjetit të energjisë, problemi i rrymës së qarkut të shkurtër është bërë gradualisht një faktor i spikatur që kufizon rritjen e ngarkesës së rrjetit të energjisë dhe zhvillimin e rrjetit të energjisë.

Kapaciteti i ndërprerjes së ndërprerësit të tensionit të lartë me fuqi të lartë përcakton drejtpërdrejt sigurinë dhe besueshmërinë e shërbimit afatgjatë të linjave të transmetimit të energjisë.Që nga viti 2016, duke u mbështetur në një numër projektesh shkencore dhe teknologjike të State Grid Co., Ltd., Global Energy Institute Research Co., Ltd. dhe PingGao Group Co., Ltd. kanë zhvilluar me sukses kontakt të ri elektrik të modifikuar nga grafeni me performancë të lartë produkte pas pesë vitesh kërkimi shkencor.Kjo ka një rëndësi të madhe për të zgjidhur problemin e qarkut të shkurtër që tejkalon standardin dhe për të siguruar funksionimin e sigurt dhe të qëndrueshëm të rrjetit hibrid të energjisë AC/DC UHV

Kërkim për përmirësimin e materialeve të ndërprerësve që synojnë kërkesat kryesore

Sipas statistikave përkatëse, gjatë periudhës së pikut të konsumit të energjisë në verën e vitit 2020, rryma maksimale e qarkut të shkurtër të disa nënstacioneve në zonat e funksionimit të Rrjetit Shtetëror dhe Rrjetit të Energjisë Jugore të Kinës do të arrijë ose edhe do të kalojë 63 Ka.Sipas statistikave të Korporatës Shtetërore të Rrjetit të Kinës, vitet e fundit, ndër dështimet e pajisjeve të nënstacionit UHV 330kV e sipër në zonën e biznesit të kompanisë, sipas llojit të pajisjeve, defektet e shkaktuara nga stabilimentet e mbyllura me metal të izoluar me gaz ( GIS) dhe pajisjet hibride të shpërndarjes (HGIS) përbëjnë rreth 27.5%, ndërprerësit zënë 16.5%, transformatorët dhe transformatorët e rrymës përbëjnë 13.8%, pajisjet dytësore dhe autobusët zënë 8.3%, reaktori zënë 4.6%, shkarkuesi zënë 3.7 %, shkëputësi dhe rrufepritësi përbënin 1.8%.Mund të shihet se GIS, ndërprerësi, transformatori dhe transformatori i rrymës janë pajisjet kryesore që shkaktojnë ndërprerjen e defektit, duke zënë 71.6% të totalit të udhëtimit.

Analiza e shkaqeve të defektit tregon se problemet e cilësisë së kontaktit, tufave dhe pjesëve të tjera dhe procesi i dobët i instalimit janë faktorët kryesorë që çojnë në defektin e ndërprerësit.Gjatë funksionimit të ndërprerësit SF6 për shumë herë, erozioni i rrymës së hyrjes disa herë më i lartë se rryma nominale dhe konsumimi mekanik midis kontakteve të harkut lëvizës dhe atij statik do të shkaktojë deformimin e kontaktit dhe do të prodhojë avull metalik, i cili do të dëmtojë performancën e izolimit të dhoma e shuarjes së harkut.

Gjatë periudhës së katërmbëdhjetë të Planit Pesëvjeçar, Provinca Qinghai planifikon të zgjerojë kapacitetin e dy nënstacioneve 500 kV për të rritur ngarkesën aktuale të qarkut të shkurtër nga 63 kA ekzistuese në 80 kA.Nëse materiali i ndërprerësit është përmirësuar, kapaciteti i nënstacionit mund të zgjerohet drejtpërdrejt dhe mund të kursehet kostoja e madhe e zgjerimit të nënstacionit.Kohët e ndërprerjes së ndërprerësit të tensionit të lartë dhe me kapacitet të madh kontrollohen kryesisht nga jeta e kontakteve elektrike në ndërprerësin.Aktualisht, zhvillimi i kontakteve elektrike për ndërprerësit e tensionit të lartë në Kinë bazohet kryesisht në rrugën teknike të materialeve të aliazhit të tungstenit të bakrit.Produktet shtëpiake të kontaktit elektrik të aliazhit të tungstenit të bakrit nuk mund të plotësojnë kërkesat e aplikacioneve inxhinierike të tensionit ultra të lartë dhe ultra të lartë për sa i përket rezistencës së heqjes së harkut dhe rezistencës ndaj fërkimit dhe konsumit.Pasi ato përdoren përtej intervalit të jetës së shërbimit, ato janë të prirura për t'u ri-depërtuar, gjë që kërcënon drejtpërdrejt performancën e izolimit të pajisjeve elektrike dhe shkakton një rrezik të madh të fshehur për funksionimin e sigurt të rrjetit elektrik.Produktet e kontaktit elektrik të aliazhit të tungstenit të bakrit në shërbim kanë fleksibilitet dhe zgjatim të ulët, dhe janë të lehta për t'u dëmtuar dhe thyer në procesin e veprimit, dhe mungesë rezistence ndaj heqjes.Gjatë procesit të heqjes së harkut, bakri grumbullohet dhe rritet lehtë, gjë që çon në dështimin e plasaritjes së kontaktit.Prandaj, është me rëndësi të madhe të përmirësohen në mënyrë efektive treguesit kryesorë të performancës së materialeve të kontaktit elektrik, të tilla si rezistenca ndaj konsumit, përçueshmëria, kundër saldimit, erozioni kundër harkut, për të zvogëluar shkallën e dështimit të ndërprerësit dhe për të ruajtur funksionimin e sigurt dhe të qëndrueshëm të energjisë. rrjetë.

Chen Xin, drejtor i Institutit të Materialeve, Academia Sinica, tha: "aktualisht, kur rryma e qarkut të shkurtër të rrjetit elektrik tejkalon kapacitetin e ndërprerjes së ndërprerësit, rryma e qarkut të shkurtër tejkalon standardin, gjë që ndikon seriozisht besueshmërinë e funksionimit të rrjetit elektrik, dhe parashtron kërkesa më të larta për kapacitetin e ndërprerjes së ndërprerësit dhe rezistencën e ablacionit të kontaktit. Pasi kontaktet në shërbim janë ndërprerë me kapacitet të plotë për shumë herë, harku dëmtohet seriozisht, kështu që është e nevojshme të kryhet mirëmbajtje gjithëpërfshirëse, e cila është larg përmbushjes së kërkesave pa mirëmbajtje të ciklit aktual të jetës së ndërprerësve SF6." Ai tha se erozioni i kontaktit vjen kryesisht nga dy aspekte: njëri është heqja e harku para prishjes para mbylljes, dhe tjetri është veshja mekanike pasi materiali i kontaktit të harkut bëhet i butë pas heqjes.Është e nevojshme të parashtrohet një rrugë e re teknike për të përmirësuar në mënyrë efektive indekset kryesore të performancës së materialeve të kontaktit elektrik“ Teknologjia duhet të optimizohet dhe rinovohet vazhdimisht.Ne duhet ta kapim fort iniciativën në duart tona."tha Chen Xin.

Përballë nevojës urgjente të pajisjeve kombëtare të transmetimit dhe transformimit të energjisë për përmirësimin e materialeve të kontaktit elektrik të përbërësve bazë të ndërprerësit të tensionit të lartë, nga viti 2016, Instituti i materialeve të reja elektrike të Institutit të Përbashkët të Kërkimeve, Instituti Evropian, grupi i përbashkët Pinggao dhe njësi të tjera kryen së bashku kërkime teknike mbi materialet e reja të kontaktit elektrik me bazë bakri të modifikuar nga grafeni, dhe kryen bashkëpunim ndërkombëtar duke u mbështetur në Institutin Evropian dhe Universitetin e Mançesterit, MB.Ndihmoni për të përmirësuar performancën e ndërprerësit të tensionit të lartë.

Ekipi punon së bashku për të zgjidhur një sërë problemesh teknike

Përmirësimi sinergjik i rezistencës ndaj heqjes së harkut dhe rezistencës ndaj fërkimit dhe konsumit është çelësi për prodhimin masiv të kontakteve elektrike me performancë të lartë.Hulumtimi për materialet e kontaktit elektrik të tensionit të lartë në vendet e huaja ka nisur më herët dhe teknologjia është relativisht e pjekur, por teknologjia bazë është e bllokuar në vendin tonë.Duke u mbështetur në një sërë projektesh shkencore dhe teknologjike të kompanisë, ekipi i projektit, në bashkëpunim me aftësinë R & D jashtë shtetit, verifikimin e testeve të llojit të grupit industrial dhe demonstrimin e aplikimit të kompanive provinciale të energjisë, ka krijuar një ekip të ri shkencor dhe teknologjik me "80 "shtylla kurrizore si trupi kryesor.

Anëtarët kryesorë të ekipit zunë rrënjë në vijën e parë të R & D në fazën R & D të mekanizmit të materialit dhe procesit të përgatitjes;Në fazën e prodhimit provë, kompania u stacionua në prodhues për të zgjidhur problemet teknike në vend, dhe më në fund shpërtheu vështirësinë e ekuilibrit midis vetive materiale, përbërjes, strukturës organizative dhe procesit të përgatitjes, dhe bëri një përparim në teknologjinë kryesore. të përmirësimit të performancës së materialit;Në fazën e testit të tipit, qëndrova në stacionin e testimit të tensionit të lartë të grupit Pinggao, diskutova me qendrën teknologjike të grupit Pinggao dhe ekipin e R & D të stacionit të tensionit të lartë për shumë herë, korrigjova në mënyrë të përsëritur dhe më në fund arrita një kërcim cilësor në kapacitetin e thyerjes së nivelit të lartë. Jeta elektrike e ndërprerësit të tensionit të rrymës së lartë.

Me përpjekje të vazhdueshme, ekipi hulumtues ka marrë me sukses sistemin e formulimit të materialeve të kontaktit elektrik të përbërë me bazë bakri të përforcuar me performancë të lartë të grafenit, të thyer përmes teknologjive kryesore të procesit të projektimit të drejtimit të materialeve të kontaktit elektrik të grafenit dhe formimit të integruar të infiltrimit të aktivizimit të sinterimit, dhe ka realizuar prodhimin industrial përgatitja e materialeve të kontaktit elektrik të modifikuar me grafen me shumë modele.Për herë të parë, ekipi zhvilloi kontaktin elektrik të aliazhit të tungstenit të bakrit të modifikuar me grafen për ndërprerësin e heksafluoridit të squfurit që përballet me 252 kV dhe më lart.Treguesit kryesorë të performancës si përçueshmëria dhe forca në përkulje janë më të mirë se ato të produkteve aktive, duke përmirësuar në masë të madhe jetën elektrike të ndërprerësit aktiv të tensionit të lartë, duke mbushur boshllëkun teknik në fushën e materialeve të kontaktit elektrik të ndërprerësve të tensionit të lartë të modifikuar nga grafeni. , Ai përmirëson nivelin e pavarur të kërkimit dhe zhvillimit të kompanisë për kontaktet elektrike të ndërprerësve me rrymë të lartë dhe me kapacitet të madh, dhe ndihmon për të siguruar funksionimin e sigurt dhe të besueshëm të sistemit të energjisë.

Rezultatet e projektit mbështesin dizajnin e pavarur dhe aplikimin e lokalizimit të ndërprerësit

Nga data 29 deri më 31 tetor 2020, sipas skemës optimale të verifikimit të formuluar nga instituti i përbashkët kërkimor dhe grupi Pinggao pas shumë diskutimeve, ndërprerësi i ri i kolonës së hapur tip 252kV / 63kA SF6 i grupit Pinggao i bazuar në kontaktin elektrik u arrit me sukses 20 herë. me kapacitet të plotë thyerjeje një herë.Zhong Jianying, kryeinxhinieri i grupit Pinggao, tha: "sipas mendimeve të grupit të ekspertëve të pranimit të projektit, teknologjia e përgjithshme e projektit ka arritur nivelin e avancuar ndërkombëtar, dhe treguesit kryesorë teknikë kanë arritur nivelin kryesor ndërkombëtar. Vetëm nga duke bërë përparime në teknologjitë bazë, a mund t'i ndihmojmë më mirë ndërmarrjet të kontrollojnë kostot dhe të sigurojnë furnizimin e materialeve kryesore. Në të ardhmen, ne duhet të vazhdojmë të forcojmë kërkimin mbi inxhinierinë e sistemeve dhe të promovojmë transformimin industrial të arritjeve të kërkimit shkencor."

Kjo arritje mbështet fuqimisht projektimin, zhvillimin dhe aplikimin e pavarur në shtëpi të ndërprerësit postar prej porcelani 252 kV me rrymë nominale të ndërprerjes së qarkut të shkurtër prej 63 kA dhe rrymë nominale 6300A në grupin Pinggao.Ndërprerësi i tipit 252kV / 63kA ka kërkesa të mëdha në treg dhe zonë të gjerë mbulimi.Zhvillimi i suksesshëm i këtij lloji të ndërprerësve luan një rol të rëndësishëm në zhvillimin e mëtejshëm të tregjeve vendase dhe të huaja të ndërprerësve vendas, gjë që është e favorshme për përmirësimin e fuqisë së R & D dhe nivelit teknik të kompanisë në fushën e ndërprerësve të nivelit të lartë. , dhe ka përfitime të mira sociale dhe ekonomike.

Kërkesa e tregut për kontakte elektrike të tensionit të lartë në Kinë është rreth 300000 komplete në vit, dhe shitjet totale vjetore të tregut janë afër 1.5 miliardë juanë.Materialet e reja të kontaktit elektrik të tensionit të lartë kanë perspektiva të gjera tregu në zhvillimin e ardhshëm të rrjetit elektrik.Aktualisht, arritjet e projektit kanë arritur qëllimin e bashkëpunimit dhe transformimit me Pinggao, Xikai, taikai dhe ndërmarrje të tjera të ndërprerësve të tensionit të lartë, duke hedhur një themel për aplikimin e mëvonshëm demonstrues dhe promovimin në shkallë të gjerë në fushën e tensionit ultra të lartë dhe ultra- transmetimi dhe transformimi i fuqisë së tensionit të lartë.Ekipi i projektit do të vazhdojë të fokusohet në kufirin e shkencës dhe teknologjisë së energjisë dhe energjisë, të forcojë vazhdimisht inovacionin dhe praktikën dhe të vazhdojë të promovojë kërkimin dhe zhvillimin e pavarur dhe aplikimin e lokalizimit të materialeve bazë për pajisjet elektrike të nivelit të lartë.


Koha e postimit: Korrik-08-2021