page_head_bg

หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่ดัดแปลงด้วยกราฟีนที่พัฒนาโดยสถาบันวิจัยร่วมคาดว่าจะลดอัตราความล้มเหลวของเบรกเกอร์วงจรความจุสูงได้อย่างมาก

ด้วยความคืบหน้าอย่างต่อเนื่องของการก่อสร้างโครงการส่ง UHV AC / DC ผลการวิจัยของเทคโนโลยีการส่งและการแปลงพลังงาน UHV มีมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งให้การสนับสนุนทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่แข็งแกร่งสำหรับการสร้างองค์กรอินเทอร์เน็ตพลังงานชั้นนำระดับสากลที่มีลักษณะจีนด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของโครงข่ายไฟฟ้า ปัญหาของกระแสไฟลัดจึงค่อยๆ กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการเติบโตของโหลดของโครงข่ายไฟฟ้าและการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้า

ความสามารถในการทำลายของเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงสูงกำลังแรงสูงโดยตรงกำหนดความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของการบริการระยะยาวของสายส่งไฟฟ้าตั้งแต่ปี 2559 อาศัยโครงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหลายโครงการของ State Grid Co., Ltd., Global Energy Internet Research Institute Co., Ltd. และ PingGao Group Co., Ltd. ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่ดัดแปลงด้วยกราฟีนประสิทธิภาพสูง ผลิตภัณฑ์หลังจากห้าปีของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการแก้ปัญหาไฟฟ้าลัดวงจรเกินมาตรฐานและรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยและเสถียรของโครงข่ายไฟฟ้าไฮบริด AC / DC UHV

การวิจัยการอัปเกรดวัสดุเซอร์กิตเบรกเกอร์โดยมุ่งที่ข้อกำหนดที่สำคัญ

ตามสถิติที่เกี่ยวข้อง ในช่วงเวลาสูงสุดของการใช้พลังงานในฤดูร้อนปี 2020 กระแสไฟลัดสูงสุดของสถานีไฟฟ้าย่อยบางแห่งในพื้นที่ปฏิบัติการของ State Grid และ China Southern Power Grid จะถึงหรือเกินกว่า 63 Kaตามสถิติของ State Grid Corporation of China ในปีที่ผ่านมา ท่ามกลางความล้มเหลวของ 330kV และสูงกว่าอุปกรณ์สถานีไฟฟ้าย่อย UHV ในพื้นที่ธุรกิจของบริษัท ตามประเภทของอุปกรณ์ ความผิดพลาดที่เกิดจากสวิตช์เกียร์โลหะหุ้มฉนวนโลหะ ( GIS) และอุปกรณ์จำหน่ายไฮบริด (HGIS) คิดเป็น 27.5% เบรกเกอร์วงจรคิดเป็น 16.5% หม้อแปลงและหม้อแปลงกระแสคิดเป็น 13.8% อุปกรณ์รองและบัสคิดเป็น 8.3% เครื่องปฏิกรณ์คิดเป็น 4.6% ตัวดักจับคิดเป็น 3.7 % ตัวตัดการเชื่อมต่อและสายล่อฟ้าคิดเป็น 1.8%จะเห็นได้ว่า GIS, เซอร์กิตเบรกเกอร์, หม้อแปลงไฟฟ้า และ หม้อแปลงกระแส เป็นอุปกรณ์หลักที่ทำให้เกิดความผิดพลาด คิดเป็น 71.6% ของทริปทั้งหมด

การวิเคราะห์สาเหตุข้อบกพร่องแสดงให้เห็นว่าปัญหาคุณภาพของการสัมผัส บุชชิ่ง และชิ้นส่วนอื่นๆ และกระบวนการติดตั้งที่ไม่ดี เป็นปัจจัยหลักที่นำไปสู่ความผิดพลาดของเซอร์กิตเบรกเกอร์ในระหว่างการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์ SF6 หลายครั้ง การกัดเซาะของกระแสไฟกระชากที่สูงกว่ากระแสที่กำหนดหลายเท่าและการสึกหรอทางกลระหว่างหน้าสัมผัสอาร์กที่เคลื่อนที่และแบบสถิตจะทำให้เกิดการเสียรูปของหน้าสัมผัสและทำให้เกิดไอโลหะ ซึ่งจะทำลายประสิทธิภาพของฉนวนของ ห้องดับเพลิงอาร์ค

ในช่วงระยะเวลาแผนห้าปีที่สิบสี่ มณฑลชิงไห่วางแผนที่จะขยายกำลังการผลิตของสถานีย่อย 500kV สองสถานีเพื่อเพิ่มโหลดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจาก 63kA ที่มีอยู่เป็น 80kAหากวัสดุตัดวงจรได้รับการอัพเกรด ความจุของสถานีย่อยสามารถขยายได้โดยตรง และประหยัดค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการขยายสถานีย่อยเวลาทำลายของไฟฟ้าแรงสูงและเบรกเกอร์ความจุสูงส่วนใหญ่ควบคุมโดยอายุของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าในตัวตัดวงจรในปัจจุบัน การพัฒนาหน้าสัมผัสไฟฟ้าสำหรับเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงสูงในประเทศจีนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเส้นทางทางเทคนิคของวัสดุโลหะผสมทังสเตนทองแดงผลิตภัณฑ์สัมผัสไฟฟ้าโลหะผสมทองแดงทังสเตนในประเทศไม่สามารถตอบสนองความต้องการของงานวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูงพิเศษและสูงพิเศษในแง่ของความต้านทานการระเหยของอาร์คและแรงเสียดทานและความต้านทานการสึกหรอเมื่อใช้งานเกินช่วงอายุการใช้งาน มีแนวโน้มที่จะถูกเจาะกลับเข้าไปใหม่ ซึ่งคุกคามประสิทธิภาพของฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยตรง และก่อให้เกิดอันตรายที่ซ่อนเร้นอย่างมากต่อการทำงานอย่างปลอดภัยของโครงข่ายไฟฟ้าผลิตภัณฑ์สัมผัสไฟฟ้าโลหะผสมทังสเตนทองแดงในการให้บริการมีความยืดหยุ่นและการยืดตัวต่ำ และง่ายต่อการล้มเหลวและแตกหักในกระบวนการดำเนินการ และขาดความต้านทานการระเหยในระหว่างกระบวนการอาร์คระเหย ทองแดงสามารถสะสมและเติบโตได้ง่าย ซึ่งทำให้เกิดการแตกร้าวจากการสัมผัสดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักของวัสดุที่สัมผัสทางไฟฟ้า เช่น ความต้านทานการสึกหรอ การนำไฟฟ้า ป้องกันการเชื่อม การกัดเซาะของอาร์ก เพื่อลดอัตราความล้มเหลวของเซอร์กิตเบรกเกอร์ และรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพ ตาราง

Chen Xin ผู้อำนวยการสถาบันวัสดุ Academia Sinica กล่าวว่า "ในปัจจุบันเมื่อกระแสไฟลัดของกริดไฟฟ้าเกินกำลังการแตกหักของเซอร์กิตเบรกเกอร์ กระแสไฟลัดเกินมาตรฐาน ซึ่งส่งผลกระทบอย่างร้ายแรง ความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานของกริดพลังงานและนำเสนอความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับความสามารถในการทำลายของเซอร์กิตเบรกเกอร์และความต้านทานการระเหยของหน้าสัมผัสหลังจากที่ผู้ติดต่อในบริการถูกตัดออกอย่างเต็มประสิทธิภาพหลายครั้ง arcing ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องดำเนินการบำรุงรักษาอย่างครอบคลุมซึ่งอยู่ไกลจากความต้องการการบำรุงรักษาฟรีของวงจรชีวิตจริงของเบรกเกอร์วงจร SF6 " เขากล่าวว่าการพังทลายของหน้าสัมผัสส่วนใหญ่มาจากสองด้าน: หนึ่งคือการระเหยของ ส่วนโค้งก่อนพังก่อนปิด และอีกส่วนคือการสึกหรอทางกลหลังจากที่วัสดุสัมผัสส่วนโค้งอ่อนตัวหลังจากการระเหยจำเป็นต้องนำเสนอเส้นทางทางเทคนิคใหม่เพื่อปรับปรุงดัชนีประสิทธิภาพหลักของวัสดุสัมผัสทางไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ" เทคโนโลยีจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมและสร้างสรรค์อย่างต่อเนื่องเราควรเข้าใจความคิดริเริ่มในมือของเราอย่างแน่นหนา"เฉินซินกล่าว

เมื่อเผชิญกับความต้องการเร่งด่วนของอุปกรณ์ส่งและแปลงพลังงานระดับชาติสำหรับการอัพเกรดวัสดุสัมผัสไฟฟ้าของส่วนประกอบหลักของเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงสูงจาก 2016 สถาบันวัสดุไฟฟ้าใหม่ของสถาบันวิจัยร่วม สถาบันยุโรป กลุ่มร่วมผิงเกา และหน่วยงานอื่น ๆ ร่วมกันดำเนินการวิจัยทางเทคนิคเกี่ยวกับวัสดุสัมผัสทางไฟฟ้าที่ใช้ทองแดงดัดแปลงด้วยกราฟีนใหม่ และดำเนินการความร่วมมือระหว่างประเทศโดยอาศัยสถาบันยุโรปและมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ สหราชอาณาจักรช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องตัดวงจรไฟฟ้าแรงสูง

ทีมงานทำงานร่วมกันเพื่อแก้ปัญหาทางเทคนิคจำนวนหนึ่ง

การปรับปรุงการต้านทานการระเหยด้วยอาร์คและการต้านทานการเสียดสีและการสึกหรอร่วมกันเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตจำนวนมากของหน้าสัมผัสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงการวิจัยเกี่ยวกับวัสดุสัมผัสไฟฟ้าแรงสูงในต่างประเทศได้เริ่มต้นขึ้นก่อนหน้านี้ และเทคโนโลยีนี้ค่อนข้างจะโตเต็มที่ แต่เทคโนโลยีหลักกลับปิดกั้นไว้สำหรับประเทศของเราอาศัยโครงการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจำนวนหนึ่งของบริษัท ทีมงานโครงการ โดยร่วมมือกับความสามารถในการวิจัยและพัฒนาในต่างประเทศ การตรวจสอบการทดสอบประเภทกลุ่มอุตสาหกรรม และการสาธิตการใช้งานของบริษัทพลังงานระดับจังหวัด ได้จัดตั้งทีมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรุ่นเยาว์ที่มี "80 "กระดูกสันหลังเป็นตัวหลัก

สมาชิกคนสำคัญของทีมได้หยั่งรากลึกในแนวหน้าของ R & D ในขั้นตอน R & D ของกลไกวัสดุและกระบวนการเตรียมการในขั้นทดลองการผลิต บริษัทได้ประจำอยู่ที่ผู้ผลิตเพื่อแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ไซต์งาน และในที่สุดก็ผ่านความยากลำบากของความสมดุลระหว่างคุณสมบัติของวัสดุ องค์ประกอบ โครงสร้างองค์กร และกระบวนการเตรียมการ และสร้างความก้าวหน้าในเทคโนโลยีหลัก การปรับปรุงประสิทธิภาพของวัสดุในขั้นตอนการทดสอบประเภท ฉันพักที่สถานีทดสอบไฟฟ้าแรงสูงของกลุ่มผิงเกา หารือกับศูนย์เทคโนโลยีกลุ่มผิงเกาและทีมวิจัยและพัฒนาสถานีไฟฟ้าแรงสูงหลายครั้ง ดีบั๊กซ้ำแล้วซ้ำเล่า และในที่สุดก็บรรลุการก้าวกระโดดเชิงคุณภาพในความสามารถในการทำลายที่สูง เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับสูง อายุการใช้งาน

ด้วยความพยายามอย่างต่อเนื่อง ทีมวิจัยจึงประสบความสำเร็จในการสร้างระบบการกำหนดของวัสดุสัมผัสไฟฟ้าผสมทองแดงที่เสริมด้วยกราฟีนที่มีประสิทธิภาพสูง ทำลายผ่านเทคโนโลยีที่สำคัญของกระบวนการออกแบบทิศทางของวัสดุสัมผัสทางไฟฟ้าของกราฟีนและการกระตุ้นการเผาผนึกการแทรกซึมแบบบูรณาการการปั้น และตระหนักถึงอุตสาหกรรม การเตรียมวัสดุสัมผัสทางไฟฟ้าที่ดัดแปลงด้วยกราฟีนหลายรุ่นเป็นครั้งแรกที่ทีมงานได้พัฒนาหน้าสัมผัสไฟฟ้าโลหะผสมทังสเตนทองแดงดัดแปลงด้วยกราฟีนสำหรับเบรกเกอร์วงจรซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ที่มีขนาด 252kV ขึ้นไปตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลัก เช่น การนำไฟฟ้าและความแรงดัดงอนั้นดีกว่าผลิตภัณฑ์แอคทีฟ ซึ่งช่วยยืดอายุไฟฟ้าของเบรกเกอร์ไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้งานอย่างมาก เติมช่องว่างทางเทคนิคในด้านวัสดุสัมผัสไฟฟ้าสวิตช์แรงสูงที่ดัดแปลงด้วยกราฟีน , ปรับปรุงระดับการวิจัยและพัฒนาอิสระของบริษัทสำหรับหน้าสัมผัสไฟฟ้าสวิตช์ความจุสูงและกระแสสูง และช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า

ผลลัพธ์ของโครงการสนับสนุนการออกแบบที่เป็นอิสระและการประยุกต์ใช้การโลคัลไลเซชันของเซอร์กิตเบรกเกอร์

ตั้งแต่วันที่ 29 ถึง 31 ตุลาคม 2020 ตามรูปแบบการตรวจสอบที่เหมาะสมที่สุดซึ่งกำหนดโดยสถาบันวิจัยร่วมและกลุ่มผิงเกาหลังจากการอภิปรายหลายครั้ง เบรกเกอร์ SF6 ชนิดเปิดคอลัมน์ใหม่ 252kV / 63kA ของกลุ่มผิงเกาตามการสัมผัสทางไฟฟ้าสำเร็จ 20 ครั้ง ของความสามารถในการทำลายเต็มครั้งเดียวZhong Jianying หัวหน้าวิศวกรของกลุ่ม Pinggao กล่าวว่า "ตามความคิดเห็นของกลุ่มผู้เชี่ยวชาญการยอมรับโครงการ เทคโนโลยีโดยรวมของโครงการได้ก้าวถึงระดับขั้นสูงระดับสากลแล้ว และตัวชี้วัดทางเทคนิคหลักได้มาถึงระดับชั้นนำระดับนานาชาติแล้ว เพียงแต่ การค้นพบนวัตกรรมในเทคโนโลยีหลักสามารถช่วยให้องค์กรต่างๆ ควบคุมต้นทุนได้ดีขึ้นและรับประกันการจัดหาวัสดุหลัก ในอนาคต เราควรเสริมสร้างการวิจัยด้านวิศวกรรมระบบและส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงทางอุตสาหกรรมของความสำเร็จในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ "

ความสำเร็จนี้สนับสนุนการออกแบบที่เป็นอิสระ การพัฒนา และการใช้งานภายในประเทศของเบรกเกอร์โพสต์พอร์ซเลน 252kV ที่มีกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่พิกัด 63kA และพิกัดกระแสที่ 6300A ในกลุ่มผิงเกาเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดขั้ว 252kV / 63kA มีความต้องการของตลาดขนาดใหญ่และพื้นที่ครอบคลุมกว้างการพัฒนาที่ประสบความสำเร็จของเซอร์กิตเบรกเกอร์ประเภทนี้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาตลาดในประเทศและต่างประเทศของเซอร์กิตเบรกเกอร์ในประเทศและต่างประเทศ ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงความแข็งแกร่งด้านการวิจัยและพัฒนาและระดับเทคนิคของบริษัทในด้านสวิตช์เกียร์ระดับไฮเอนด์ และมีประโยชน์ต่อสังคมและเศรษฐกิจที่ดี

ความต้องการของตลาดของหน้าสัมผัสไฟฟ้าแรงสูงในประเทศจีนอยู่ที่ประมาณ 300,000 ชุดต่อปี และยอดขายในตลาดรวมประจำปีอยู่ที่ 1.5 พันล้านหยวนวัสดุสัมผัสไฟฟ้าแรงสูงชนิดใหม่มีโอกาสทางการตลาดในวงกว้างในการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าในอนาคตในปัจจุบัน ความสำเร็จของโครงการได้บรรลุถึงความร่วมมือและความตั้งใจในการเปลี่ยนแปลงกับ Pinggao, Xikai, taikai และองค์กรสวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงอื่น ๆ ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับแอปพลิเคชันการสาธิตที่ตามมาและการส่งเสริมขนาดใหญ่ในด้านไฟฟ้าแรงสูงพิเศษและไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ การส่งและการแปลงกำลังไฟฟ้าแรงสูงทีมงานโครงการจะยังคงมุ่งเน้นไปที่ขอบเขตของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพลังงานและพลังงาน เสริมสร้างนวัตกรรมและการปฏิบัติอย่างต่อเนื่อง และยังคงส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาอิสระและการประยุกต์ใช้วัสดุหลักสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าระดับไฮเอนด์


เวลาที่โพสต์: ก.ค.-08-2021