Kineski proizvođači GCB uređaja razvili su kompletni skupovi za primjenu na jedinicama od 1 GW.

Nedavno je kineski proizvođač prekidnika za generator uspješno razvijao prekidnike za generator za hidroelektrane i termoelektrane snage od 1000 MW, koji su prošli grupnu procjenu i prihvaćenje. Njihove sveobuhvatne performanse dostigle su međunarodno vodeći nivo, popunivši domaću prazninu. To je još jedan veliki propust nakon što je grupa osvojila tehnologiju za kompletni set velikih prekidnika za generator od 400 MW, 600 MW i 800 MW, oznake da su kineski proizvođači prekidnika za generator prevladali još jedan ključni "bottleneck" tehnički problem i dali važan doprinos lokalizaciji glavnog tehničkog opreme u Kini.

Penjanje na vrh znanstveno-istraživačkog pika, nikada ne stajanje

Prekidnik za generator je visokotražni prekidnik instaliran između izlaza generatora i transformatora. Glavna mu je namjena zaštita generatora i transformatora, što može efektivno unaprijediti sigurnost sustava, olakšati komisije i održavanje, donoseći značajne ekonomske prednosti. Međutim, tehnologija proizvodnje ove visokokvalitetne opreme dugi je vrijeme bila pod kontrolom stranih poduzeća, a država godišnje troši veliku količinu deviznih sredstava na uvoz. Da bi se realizirala lokalizacija glavnog opremnog uređaja i prevladali ključni tehnički problemi, od 2008. godine, kineski proizvođač prekidnika za generator odlučio je zajedno razvijati proizvode prekidnika za generator sa mnogo grupa.

Nakon godina napornog istraživanja i razvoja, 2011. i 2012. kineski proizvođač prekidnika za generator uspješno je dovršio razvoj prekidnika za generator za jedinice od 600 MW i 800 MW redom; 2018. uspio je razviti prekidnike za generator za jedinice od 400 MW, početno ostvarujući serijalizaciju proizvoda i akumulirajući efektivne iskustva za savladavanje viših razine tehnologija.

Prema postavkama parametara sustava za jedinice od 1000 MW, prekidnik za generator treba zadovoljavati zahtjev za nominalnim strujnim prekidom od 170 kA. "Nismo prestali penjati se na vrh znanstveno-istraživačkog pika, a tehničkom timu mora nastaviti dalje s razvojem prekidnika za generator za jedinice od 1000 MW," rekao je voditelj projekta. Stoga, počevši od 2018., tim projekta započeo je rad na rješavanju problema s prekidnicima za generator od 170 kA.

Kao i kod proizvodnje drugih oprema, proces razvoja proizvoda mora proći kroz dizajn, probnu proizvodnju, testiranje i druge faze. Međutim, za ključnu opremu svaka faza puna je izazova. Bez kontinuirane tehnološke rezerve i jakog tima projekta, potpuno je teško savladati ključne temeljne tehnologije.

Zato je kineski proizvođač prekidnika za generator kontinuirano povećavao ulaganja u tehnologiju i obuku kadrova, iskoristio duboku tehnološku akumulaciju od više od 60 godina u području proizvodnje opreme za prijenos i distribuciju električne energije, stalno ispoljavao svoje prednosti u resursima i talentima, i čvrsto preuzeo važnu misiju istraživanja i razvoja prekidnika za generator od 170 kA. Od dizajna do simulacije (uključujući prekid, zagrijavanje, mehaniku, izolaciju itd.), do stroge kontrole materijala, obradne tehnologije i montažne tehnologije ključnih dijelova, oni su hrabro napredovali i nikada nisu odustali. S zajedničkim trudom i iskrenom suradnjom svih strana, konačno su prepoznali ovu "tešku kost".

Ovladavanje ključnim tehnologijama, neprekidno trud

U usporedbi s prekidnikom za generator od 800 MW, proizvod od 170 kA ima veći prekidni tok i mora zadovoljavati kontrolu i zaštitu jedinica od 1000 MW u velikim elektranama. Ne samo da je nivo proizvoda poboljšan, ali i težina razvoja eksponencijalno porasla. "Ali u Kini nema iskustva za referencu, a samo nekoliko stranih poduzeća posjeduje tu ključnu tehnologiju, što čini razvoj i dizajn izuzetno teškim," rekao je dizajner.

Parametri prekidnika za generator od 170 kA često su nekoliko puta veći od prekidnika za linije, što predstavlja ključnu i tešku točku u razvoju prekidnika za generator velike snage. Nominalna struja je važan parametar za dugoročnu pouzdanost proizvoda, koja treba riješiti razne probleme izložene u visokotemperaturnim okruženjima, kao što su zagrijavanje vodilaca i staranje izolacije. 

Tijekom procesa nominalnog prekida struje kratkog spoja, generira se iznimno visokotemperaturna plazma luka između kontakti. Temperatura između kontakata treba pasti do određene temperature u nekoliko mikrosekundi kada struja prelazi nulu, što je nužan uvjet za prekid prekidnika, a njegova težina je vrlo visoka. U isto vrijeme, visokotemperaturna plazma od deset tisuća stepeni između kontakata također uzrokuje ozbiljnu eroziju različitih dijelova u ugasičnom prostoru. Stoga, kako dizajnirati i zaštititi svaki dijel od erozije, takoder je složen problem. 

Da bi se zadovoljila disipacija energije luka od 170 kA struje kratkog spoja, potreban je kompleksni inovativni dizajn ugasičnog prostora. Međutim, proces prekida je privremeni proces koji uključuje višestruku interakciju i nadogradnju polja. Tehnološka akumulacija u industriji u domaćem i međunarodnom okruženju vrlo je ograničena, a nedostaje iskustvo u istraživanju ultra-visokih struja i mehanizama gasenja luka. Postojeće metode dizajna mogu pružiti samo neke reference i ne mogu postići kvantitativni dizajn. U testu nominalnog vrha prenosne struje, električna sila generirana od ultra-visoke struje predstavlja veliku ispitnu provjeru čvrstoće, električne kontaktnosti i prenosnog strukture dijelova. Zbog toga, tim projekta uložio je mnogo vremena u istraživanje i razvoj i nepromijenjivo nastavio. "Nakon ponovljene optimizacije i poboljšanja te više rundi istraživanja i testiranja, konačno je određen plan razvoja i dizajna," rekli su članovi tima projekta.

Izazivanje granica testiranja, napredovanje s jednim potiskom

"Čak i ako ne postoje uvjeti, moramo stvoriti uvjete kako bismo napredovali." Više od 60 godina oni se neprestano kreću naprijed. Što je teže, to više napreduju, i neće prestati dok ne dostignu svoj cilj. Stvorili su brojne industrijske čuda, ispunili mnoge domaće praznine i položili temelj za razvoj generatornih prekidača snage 170kA. Nakon što je plan istraživanja i razvoja utvrđen, proizvod je zvanično ušao u fazu probnog proizvodnje.

Budući da su parametri struje generatornog prekidača nekoliko puta veći od konvencionalnih prekidača, njegov radijalni promjer je puno veći od konvencionalnih proizvoda. Potrebno je ne samo zadovoljiti zahtjeve za performansama, već i osigurati preciznost obrade i proizvodnje, što donosi nove izazove za proizvodnju, instalaciju i kalibraciju generatornih prekidača. Ekipa za probnu proizvodnju mora prevladati prethodno nepoznate teškoće i koristiti kombinaciju različitih procesa kako bi dovršila ovaj zadatak.

U tom trenutku bio je ključan razdoblje nacionalne epidemije. Mnoge suradničke tvrtke bile su zatvorene, što je dovelo do dužih ciklusa obrade dijelova. Da bi smanjen utjecaj epidemije na ukupni tijek projekta, članovi projektnog tima, koji su bili članovi stranke, aktivno su uzeli inicijativu, tekli su protiv vremena, radili su preduzetno kako bi revizirali planove i poboljšali crteže, osvajajući dragocjeno vrijeme za napredak projekta.

U fazi testiranja, provođenje testa prekida postalo je još jedan ključni aspekt. Nakon svakog testa, oporavljene prototipove ostaje neki iritantni plin i prašina, ali članovi projektnog tima ignorirali su to i odmah se uputili na mjesto demontaže kako bi provjerili stanje prototipa nakon visokointenzitetnog ogorčenja, dobili prve podatke i osigurali temelj za nadaljnje poboljšanja; projektni tim široko je slušao mišljenja stručnjaka, kontinuirano analizirao različite faktore utjecaja u testu, organički kombinirao rezultate testiranja s simulacijskim računima i formirao niz tehničkih planova i planova testiranja.

Od početka bez tačke prekida do pojavljivanja tačaka prekida, od imanja tačaka prekida do postizanja prekida u cijelom rasponu, od direktnih testova do sintetičkih testova, nakon nekoliko rundi istraživanja testiranjem i optimizacije plana, konačno je prekidnik koji je ograničio projekt prekinut. U isto vrijeme, prevladane su mnoge probleme poput prebacivanja ultra velikih kapaciteta kratkog spoja, dugotrajnog prenosa ultra velikih kontinuiranih struja i proizvodnje i obrade ključnih dijelova, te postignute su nove propuste i inovacije u području dizajna, proizvodnje i montaže nacionalne važne opreme. Također, u procesu razvoja proizvoda, razvijena je moćna ekipa tehničkih talenata, stvarajući čvrst temelj za grupu da vodi industriju u ključnim tehničkim područjima kao što su generatorni prekidači velike kapacitete u Kini.

Provođenje serije razvoja, ulazak na vrh

Od 2008. do 2021., u više od 10 godina, oni su napredovali unatoč teškoćama i nastavili. Ne samo što su završili lokalizaciju serije potpuno opremljenih generatornih prekidača, nego su i poboljšali razina istraživanja u području prekida ultra velikih kapaciteta struje i tehnologije gasnjenja lukova, i postigli značajne poboljšanja u metodama razvoja i proizvodnji velikih uređaja za prekid.

U isto vrijeme, potpuno opremljene serije generatornih prekidača marke uspješno su primijenjene na nacionalnim ključnim projektima poput Xiangjiaba, Xiluodu i Wudongde, dajući doprinos napretku procesa lokalizacije nacionalne važne opreme. Godine 2019. veliki generatorni prekidači proizvođača generatornih prekidača iz Kine prvput su izvozili u inozemstvo, uspješno ušavši na međunarodni tržište.

● 2008: Pokrenuto je razvoj potpuno opremljenih generatornih prekidača velike kapacitete za agregate od 600MW;

● 2011: Potpuno opremljene serije generatornih prekidača velike kapacitete za agregate od 600MW završile su sve tipove testova u Nacionalnom centru za nadzor i inspekciju kvalitete visokonaponske električne opreme, označavajući da je Kina zvanično ušla u eru razvoja potpuno opremljenih generatornih zaštita prekidača velike kapacitete, čime je Kina postala jedna od rijetkih zemalja na svijetu koje proizvode visokokvalitetnu opremu;

● 2012: Potpuno opremljene serije generatornih prekidača velike kapacitete za agregate od 800MW završile su sve tipove testova u Nacionalnom centru za nadzor i inspekciju kvalitete visokonaponske električne opreme;

● 2017: Proveden je razvoj serija generatornih prekidača, a 2018. uspješno su razvijeni veliki generatorni prekidači za agregate od 400MW, čime su serije generatornih prekidača grupe postale potpunije;

● 2021: Završen je razvoj velikih generatornih prekidača za hidroelektrane i termoelektrane od 1,000MW, ušavši u više kvalitetno područje.

Kineski proizvođač generatornih prekidača uvijek će držati na umu "velike pitanja zemlje", ubrzavati "izgradnju izvora originalne tehnologije i voditelja savremenog industrijskog lanca", truditi se postati predlagatelj zahtjeva, organizator inovacija, pružatelj tehnologije i korisnik tržišta za originalne inovacije i ključne tehnologije, uhvatiti inicijativu u napretku tehnologije i industrijskog razvoja, nastaviti voditi razvoj industrije prijenosa i distribucije energije, i dati doprinos osiguranju energetske sigurnosti Kine.