Los fabricantes chinos de GCB desarrollaron conjuntos completos para aplicaciones de unidades de 1GW.
Recientemente, un fabricante chino de interruptores de circuito para generadores ha desarrollado con éxito interruptores de circuito para generadores de unidades hidroeléctricas y térmicas de 1000 MW, que han pasado la evaluación y aceptación del grupo. Su rendimiento integral ha alcanzado el nivel líder internacional, llenando el vacío en el mercado nacional. Este es otro gran avance tras la dominación por parte del grupo de la tecnología para conjuntos de interruptores de circuito de generadores de alta capacidad para unidades de 400 MW, 600 MW y 800 MW, marcando que los fabricantes chinos de interruptores de circuito para generadores han superado otro problema técnico clave "cuello de botella" y han hecho contribuciones importantes a la localización del equipo técnico principal de China.
Escalando la cima de la investigación científica, nunca deteniéndose
Un interruptor de circuito para generador es un interruptor de corriente alta instalado entre la salida del generador y el transformador. Se utiliza principalmente para proteger generadores y transformadores, lo que puede mejorar eficazmente la seguridad del sistema, facilitar la puesta en marcha y el mantenimiento, y generar beneficios económicos significativos. Sin embargo, la tecnología de fabricación de este equipo de alta gama ha estado dominada durante mucho tiempo por empresas extranjeras, y el país gasta una gran cantidad de divisas en importaciones cada año. Para lograr la localización del equipo principal y superar los problemas técnicos centrales, desde 2008, el fabricante chino de interruptores de circuito para generadores decidió desarrollar conjuntamente productos de interruptores de circuito para generadores con muchos grupos.
Después de años de ardua investigación y desarrollo, en 2011 y 2012, el fabricante chino de interruptores de circuito para generadores completó con éxito el desarrollo de interruptores de circuito para generadores para unidades de 600 MW y 800 MW respectivamente; en 2018, desarrolló con éxito interruptores de circuito para generadores para unidades de 400 MW, logrando inicialmente la serialización de productos y acumulando experiencia efectiva para dominar tecnologías de nivel superior.
Según las configuraciones de parámetros del sistema para unidades de 1000 MW, el interruptor de circuito para generador debe cumplir con el requisito de una corriente nominal de interrupción de cortocircuito de 170 kA. "No hemos dejado de escalar la cima de la investigación científica, y el equipo técnico debe continuar avanzando con el desarrollo de interruptores de circuito para generadores de 1000 MW", dijo el líder del proyecto. Por lo tanto, a partir de 2018, el equipo de proyecto inició el desafío de los interruptores de circuito para generadores de 170 kA.
Al igual que en la fabricación de otros equipos, el proceso de desarrollo de productos debe pasar por diseño, producción piloto, pruebas y otros enlaces. Sin embargo, para equipos claves, cada enlace está lleno de desafíos. Sin reservas técnicas continuas y un fuerte equipo de proyecto, es extremadamente difícil completar el desafío de tecnologías clave centrales.
Por ello, el fabricante chino de interruptores de circuito para generadores ha aumentado continuamente la inversión técnica y la formación de talentos, aprovechando su profunda acumulación técnica de más de 60 años en el campo de la fabricación de equipos de transmisión y distribución de energía, continuando la explotación de sus ventajas en recursos y talentos, y asumiendo firmemente la tarea importante de investigar y desarrollar interruptores de circuito para generadores de 170 kA. Desde el diseño hasta la simulación (incluyendo interrupción, elevación de temperatura, mecánica, aislamiento, etc.), hasta el control estricto de materiales, tecnología de procesamiento y tecnología de montaje de componentes clave, se avanzó valientemente sin darse por vencido. Con los esfuerzos conjuntos y la cooperación sincera de todas las partes, finalmente lograron morder este "hueso duro".
Dominando tecnologías clave, perseverando
En comparación con el interruptor de circuito para generador para unidades de 800 MW, el producto de 170 kA tiene una corriente de interrupción mayor y debe cumplir con el control y protección de unidades de 1000 MW en grandes centrales eléctricas. No solo se ha mejorado el nivel del producto, sino que también se ha incrementado exponencialmente la dificultad de I+D. "Pero no hay experiencia para referirse en China, y solo muy pocas empresas extranjeras dominan esta tecnología central, lo que hace que el I+D y el diseño sean extremadamente difíciles", dijo el diseñador.
Los parámetros del interruptor de circuito para generador de 170 kA son a menudo varias veces los de los interruptores de línea, lo cual es el punto clave y difícil en el I+D de interruptores de circuito para generadores de alta capacidad. La corriente nominal es un parámetro importante para la confiabilidad operativa a largo plazo del producto, que necesita resolver diversos problemas expuestos en entornos de alta temperatura, como el aumento de temperatura del conductor y el envejecimiento del aislamiento.
Durante el proceso de interrupción de cortocircuito nominal, se genera un plasma de arco de alta temperatura entre los contactos. La temperatura entre los contactos necesita bajar a cierta temperatura en unos pocos microsegundos cuando la corriente cruza cero, lo cual es una condición necesaria para que el interruptor interrumpa, y su dificultad es muy alta. Al mismo tiempo, el plasma de alta temperatura de varios miles de grados entre los contactos también causa una abrasión severa de varios componentes en la cámara de extinción de arcos. Por lo tanto, cómo diseñar y proteger cada componente contra la abrasión también es un problema complicado.
Para cumplir con la disipación de energía de arco de la corriente de cortocircuito de 170 kA, se requiere un diseño innovador integral de la cámara de extinción de arcos. Sin embargo, el proceso de interrupción es un proceso transitorio que involucra acoplamiento y superposición de múltiples campos. La acumulación técnica en la industria, tanto en el país como en el extranjero, es muy limitada, y hay falta de experiencia en la investigación sobre arcos de corrientes ultra grandes y mecanismos de extinción de arcos. Los métodos de diseño existentes solo pueden proporcionar algunas referencias y no pueden lograr un diseño cuantitativo. En la prueba de corriente nominal de pico soportada, la fuerza eléctrica generada por la corriente ultra grande es una gran prueba para la resistencia, el rendimiento de contacto eléctrico y la estructura de transmisión de los componentes. Para esto, el equipo de proyecto invirtió mucho tiempo en I+D y persistió. "Después de optimizaciones y mejoras repetidas y múltiples rondas de investigación y pruebas, finalmente se determinó el plan de I+D y diseño", dijeron los miembros del equipo de proyecto.
Desafiando el límite de la prueba, avanzando con impulso constante
"Incluso si no hay condiciones, debemos crear condiciones para avanzar." Durante más de 60 años, han estado avanzando constantemente. Cuanto más difíciles son las circunstancias, más avanzan, y no se detendrán hasta alcanzar su objetivo. Han creado innumerables milagros en la industria, llenado muchos vacíos nacionales y sentado las bases para el desarrollo de interruptores de circuito de generadores de 170kA. Después de que se determinó el plan de I+D, el producto entró oficialmente en la etapa de producción piloto.
Dado que los parámetros de corriente del interruptor de circuito de generador son varias veces mayores que los de los productos de interruptores convencionales, su tamaño radial es mucho mayor que el de los productos convencionales. No solo es necesario cumplir con los requisitos de rendimiento, sino también garantizar la precisión de procesamiento y fabricación, lo que presenta nuevos desafíos para la fabricación, instalación y puesta en marcha de los productos de interruptores de circuito de generador. El equipo de producción piloto necesita superar dificultades sin precedentes y adoptar una combinación de varios procesos para completar esta tarea.
En ese momento, era un período crítico de prevención y control de la epidemia nacional. Muchas empresas de apoyo estaban cerradas, lo que llevó a ciclos de procesamiento más largos para los componentes. Para reducir el impacto de la epidemia en el progreso general del proyecto, los miembros del partido en el equipo del proyecto tomaron la iniciativa activamente, compitieron contra el tiempo, trabajaron horas extras para revisar el plan y mejorar los dibujos, ganando valioso tiempo para el progreso del proyecto.
En la fase de prueba, la realización de la prueba de interrupción se convirtió en otro punto clave. Después de cada prueba, el prototipo recuperado tendrá algunos gases irritantes y polvo, pero los miembros del equipo del proyecto ignoraron estos y se apresuraron al sitio de desmontaje inmediatamente para verificar el estado del prototipo después de la ablación de alta corriente, obtener datos de primera mano y proporcionar una base para mejoras posteriores; el equipo del proyecto escuchó ampliamente las opiniones de los expertos, analizó continuamente varios factores influyentes en la prueba, combinó orgánicamente los resultados de la prueba con cálculos de simulación, y formuló una serie de planes técnicos y de prueba.
Desde no tener puntos de interrupción al principio hasta la aparición de puntos de interrupción, desde tener puntos de interrupción hasta lograr la interrupción en todo el rango, desde pruebas directas hasta pruebas sintéticas, después de varias rondas de investigación y optimización de pruebas, finalmente se rompió el cuello de botella que restringía el proyecto. Al mismo tiempo, se superaron muchos problemas como el conmutación de corrientes cortocircuito de ultra-grande capacidad, la conducción de corrientes continuas ultra-grandes a largo plazo, y la fabricación y procesamiento de componentes clave, y se lograron nuevas rupturas e innovaciones en el campo del diseño, fabricación y montaje de equipos nacionales importantes. Además, en el proceso de desarrollo del producto, se formó un fuerte equipo de talentos técnicos, sentando una sólida base para que el grupo liderara la industria en campos tecnológicos centrales como interruptores de circuito de generadores de gran capacidad en China.
Realizando el Desarrollo en Serie, Avanzando a la Vanguardia
De 2008 a 2021, durante más de 10 años, avanzaron a pesar de las dificultades y persistieron. No solo completaron la localización en serie de conjuntos de interruptores de circuito de generador, sino que también mejoraron el nivel de investigación en el campo de la interrupción y extinción de arco de corrientes de ultra-grande capacidad, y lograron mejoras significativas en los métodos de I+D y los procesos de fabricación de grandes equipos de conmutación.
Al mismo tiempo, los conjuntos de interruptores de circuito de generador de la marca se han aplicado con éxito a proyectos nacionales clave como Xiangjiaba, Xiluodu y Wudongde, haciendo contribuciones debidas para avanzar en el proceso de localización de equipos nacionales importantes. En 2019, los interruptores de circuito de generador de gran capacidad del fabricante chino de interruptores de circuito de generador se exportaron por primera vez al extranjero, ingresando con éxito al mercado internacional.
● 2008: Iniciaron el desarrollo de conjuntos de interruptores de circuito de generador de gran capacidad para unidades de 600MW;
● 2011: Los conjuntos de interruptores de circuito de generador de gran capacidad para unidades de 600MW completaron todas las pruebas de tipo en el Centro Nacional de Supervisión e Inspección de Calidad de Equipos Eléctricos de Alta Tensión, marcando que China entró oficialmente en la era de I+D de conjuntos de interruptores de circuito de generador de gran capacidad, convirtiendo a China en uno de los pocos países del mundo que producen equipos de alta gama;
● 2012: Los conjuntos de interruptores de circuito de generador de gran capacidad para unidades de 800MW completaron todas las pruebas de tipo en el Centro Nacional de Supervisión e Inspección de Calidad de Equipos Eléctricos de Alta Tensión;
● 2017: Realizaron el desarrollo en serie de conjuntos de interruptores de circuito de generador, y en 2018 desarrollaron con éxito interruptores de circuito de generador de gran capacidad para unidades de 400MW, haciendo que los productos en serie de interruptores de circuito de generador del grupo fueran más completos;
● 2021: Completaron el desarrollo de interruptores de circuito de generador de gran capacidad para unidades hidroeléctricas y térmicas de 1,000MW, avanzando a un campo más alto.
El fabricante chino de interruptores de circuito de generador siempre recordará los "asuntos importantes del país", acelerará la "construcción de una fuente de tecnología original y un líder en la cadena industrial moderna", se esforzará por convertirse en un propulsor de la demanda, organizador de la innovación, proveedor de tecnología y usuario del mercado para la innovación y las tecnologías centrales originales, asiendo la iniciativa en el avance tecnológico y el desarrollo industrial, continuará liderando el desarrollo de la industria de transmisión y distribución de energía, y hará contribuciones debidas para garantizar la seguridad energética y eléctrica de China.
