Pembuat GCB China mengembangkan set lengkap untuk aplikasi unit 1GW

Baru-baru ini, produsen pemutus sirkuit generator asal Tiongkok berhasil mengembangkan pemutus sirkuit generator untuk unit pembangkit listrik tenaga air dan panas bumi berkapasitas 1.000MW, yang telah lulus penilaian dan penerimaan oleh grup. Kinerja komprehensifnya telah mencapai tingkat terkemuka internasional, mengisi kekosongan di dalam negeri. Ini adalah terobosan besar lainnya setelah grup menguasai teknologi untuk set lengkap pemutus sirkuit generator berkapasitas besar 400MW, 600MW, dan 800MW, menandakan bahwa produsen pemutus sirkuit generator asal Tiongkok telah mengatasi masalah teknis "bottleneck" kunci lainnya dan memberikan kontribusi penting bagi lokalalisasi peralatan teknis utama Tiongkok.

Menaklukkan Puncak Penelitian Ilmiah, Tidak Pernah Berhenti

Pemutus sirkuit generator adalah pemutus sirkuit arus tinggi yang dipasang antara outlet generator dan transformator. Utamanya digunakan untuk melindungi generator dan transformator, yang dapat secara efektif meningkatkan keamanan sistem, memudahkan komisioning dan perawatan, serta membawa manfaat ekonomi yang signifikan. Namun, teknologi pembuatan peralatan premium ini selama ini dikuasai oleh perusahaan asing, dan negara menghabiskan banyak devisa untuk impor setiap tahun. Untuk mewujudkan lokalaisasi peralatan utama dan mengatasi masalah teknis inti, sejak 2008, produsen pemutus sirkuit generator asal Tiongkok memutuskan untuk mengembangkan produk pemutus sirkuit generator bersama dengan banyak grup.

Setelah bertahun-tahun penelitian dan pengembangan yang sulit, pada tahun 2011 dan 2012, produsen pemutus sirkuit generator asal Tiongkok berhasil menyelesaikan pengembangan pemutus sirkuit generator untuk unit 600MW dan 800MW masing-masing; pada tahun 2018, berhasil mengembangkan pemutus sirkuit generator untuk unit 400MW, secara awal mewujudkan serialisasi produk dan mengumpulkan pengalaman efektif untuk menguasai teknologi tingkat lebih tinggi.

Berdasarkan pengaturan parameter sistem untuk unit 1.000MW, pemutus sirkuit generator harus memenuhi persyaratan arus putus pendek nominal 170kA. "Kami tidak pernah berhenti menaklukkan puncak penelitian ilmiah, dan tim teknis harus terus maju dengan pengembangan pemutus sirkuit generator untuk unit 1.000MW," kata pemimpin proyek. Oleh karena itu, mulai tahun 2018, tim proyek memulai tantangan untuk pemutus sirkuit 170kA.

Seperti pembuatan peralatan lainnya, proses pengembangan produk harus melewati tahapan desain, prototipe, pengujian, dan lain-lain. Namun, untuk peralatan kunci utama, setiap tahapan penuh dengan tantangan. Tanpa cadangan teknologi yang berkelanjutan dan tim proyek yang kuat, sangat sulit untuk menyelesaikan tantangan teknologi inti kunci.

Oleh karena itu, produsen pemutus sirkuit generator asal Tiongkok terus meningkatkan investasi teknologi dan pelatihan talenta, memanfaatkan akumulasi teknologi yang mendalam selama lebih dari 60 tahun di bidang pembuatan peralatan transmisi dan distribusi listrik, terus memaksimalkan keunggulan sumber daya dan talenta, dan dengan tegas mengambil tugas penting untuk mengembangkan pemutus sirkuit generator 170kA. Dari desain hingga simulasi (termasuk pemutusan, kenaikan suhu, mekanika, isolasi, dll.), hingga pengendalian ketat material, teknologi pemrosesan, dan teknologi perakitan komponen kunci, mereka bergerak maju dengan berani dan tidak pernah menyerah. Dengan upaya bersama dan kerjasama yang tulus dari semua pihak, akhirnya mereka berhasil mengatasi "tulang keras" ini.

Menguasai Teknologi Kunci, Terus Berjuang

Dibandingkan dengan pemutus sirkuit generator untuk unit 800MW, produk 170kA memiliki arus pemutusan yang lebih besar dan harus memenuhi kontrol dan perlindungan unit 1.000MW di pembangkit listrik besar. Tidak hanya level produk yang ditingkatkan, tetapi kesulitan R&D juga meningkat secara eksponensial. "Tetapi tidak ada pengalaman yang dapat dijadikan acuan di Tiongkok, dan hanya sedikit perusahaan asing yang menguasai teknologi inti ini, membuat R&D dan desain sangat sulit," kata desainer.

Parameter pemutus sirkuit generator 170kA sering kali beberapa kali lebih besar dari pemutus sirkuit jalur, yang merupakan titik kunci dan sulit dalam R&D pemutus sirkuit generator kapasitas besar. Arus nominal adalah parameter penting untuk keandalan operasi jangka panjang produk, yang perlu menyelesaikan berbagai masalah yang muncul dalam lingkungan suhu tinggi seperti kenaikan suhu konduktor dan penuaan isolasi. 

Selama proses pemutusan arus pendek nominal, plasma busur api suhu sangat tinggi akan dihasilkan antara kontak. Suhu antara kontak perlu turun hingga suhu tertentu dalam beberapa mikrodetik saat arus melewati nol, yang merupakan syarat mutlak untuk pemutus sirkuit memutus, dan kesulitannya sangat tinggi. Pada saat yang sama, plasma panas ratusan ribu derajat antara kontak juga menyebabkan abrasi parah pada berbagai komponen di ruang pemadam busur. Oleh karena itu, bagaimana merancang dan melindungi setiap komponen dari abrasi juga merupakan masalah yang rumit. 

Untuk memenuhi disipasi energi busur 170kA arus pendek, diperlukan desain inovatif komprehensif ruang pemadam busur. Namun, proses pemutusan adalah proses sementara yang melibatkan keterkaitan dan superposisi lapangan ganda. Akumulasi teknologi di industri dalam dan luar negeri sangat terbatas, dan kurangnya pengalaman dalam penelitian busur arus ultra-besar dan mekanisme pemadam busur. Metode desain yang ada hanya dapat memberikan beberapa referensi dan tidak dapat mencapai desain kuantitatif. Dalam uji tahanan puncak nominal, gaya listrik yang dihasilkan oleh arus ultra-besar adalah ujian besar bagi kekuatan, kinerja kontak listrik, dan struktur transmisi komponen. Oleh karena itu, tim proyek menginvestasikan banyak waktu R&D dan terus berjuang. "Setelah optimasi berulang dan perbaikan serta beberapa putaran penelitian dan pengujian, rencana R&D dan desain akhirnya ditentukan," kata anggota tim proyek.

Tantangan Batas Uji, Melaju dengan Satu Momentum

"Meskipun tidak ada kondisi, kita harus menciptakan kondisi untuk maju." Selama lebih dari 60 tahun, mereka terus maju. Semakin sulit, semakin mereka maju, dan mereka tidak akan berhenti sampai mencapai tujuan mereka. Mereka telah menciptakan banyak keajaiban industri, mengisi banyak celah dalam negeri, dan menyiapkan tanah subur untuk pengembangan pemutus sirkuit generator 170kA. Setelah rencana R&D ditentukan, produk resmi memasuki tahap produksi uji coba.

Karena parameter arus pemutus sirkuit generator beberapa kali lebih besar dari produk switch konvensional, ukuran radialnya jauh lebih besar daripada produk konvensional. Tidak hanya perlu memenuhi persyaratan kinerja, tetapi juga harus memastikan akurasi proses dan manufaktur, yang membawa tantangan baru bagi manufaktur, instalasi, dan penyetelan produk pemutus sirkuit generator. Tim produksi uji coba perlu mengatasi kesulitan yang belum pernah terjadi sebelumnya dan menggunakan kombinasi berbagai proses untuk menyelesaikan tugas ini.

Pada saat itu, adalah periode kritis pencegahan dan pengendalian wabah nasional. Banyak perusahaan pendukung ditutup, menyebabkan siklus proses komponen menjadi lebih lama. Untuk mengurangi dampak wabah terhadap kemajuan proyek secara keseluruhan, anggota tim proyek yang merupakan anggota partai mengambil inisiatif, berlomba melawan waktu, bekerja lembur untuk merevisi rencana dan meningkatkan gambar, memenangkan waktu berharga untuk kemajuan proyek.

Pada tahap uji, pelaksanaan uji putus menjadi titik kunci lainnya. Setelah setiap uji, prototipe yang dipulihkan akan memiliki beberapa gas dan debu yang mengganggu, tetapi anggota tim proyek mengabaikan hal tersebut dan segera bergegas ke tempat pembongkaran untuk memeriksa kondisi prototipe setelah abrasi arus tinggi, mendapatkan data langsung, dan memberikan dasar untuk perbaikan selanjutnya; tim proyek secara luas mendengarkan pendapat para ahli, terus menganalisis berbagai faktor pengaruh dalam uji, menggabungkan hasil uji dengan perhitungan simulasi, dan merumuskan serangkaian rencana teknis dan uji.

Dari awal tidak ada titik putus hingga munculnya titik putus, dari adanya titik putus hingga mencapai putus penuh, dari uji langsung hingga uji sintetis, setelah beberapa putaran penelitian uji dan optimasi rencana, botol leher yang membatasi proyek akhirnya pecah. Pada saat yang sama, banyak masalah seperti switching arus pendek kapasitas ultra-besar, penghantaran arus kontinyu ultra-besar jangka panjang, dan manufaktur dan proses komponen kunci telah diatasi, dan terdapat terobosan dan inovasi baru di bidang desain, manufaktur, dan perakitan peralatan nasional utama. Selain itu, dalam proses pengembangan produk, tim kuat talenta teknis telah dibentuk, menyiapkan dasar yang solid bagi grup untuk memimpin industri di bidang inti teknologi seperti pemutus sirkuit generator kapasitas besar di China.

Melakukan Pengembangan Seri, Memasuki Garis Depan

Dari tahun 2008 hingga 2021, selama lebih dari 10 tahun, mereka maju meski menghadapi kesulitan dan bertahan. Mereka tidak hanya menyelesaikan lokalizasi seri lengkap pemutus sirkuit generator tetapi juga meningkatkan tingkat penelitian di bidang pemutusan dan pemadam arus kapasitas ultra-besar, serta mencapai peningkatan signifikan dalam metode pengembangan dan proses manufaktur peralatan switch besar.

Pada saat yang sama, set lengkap pemutus sirkuit generator merek tersebut telah berhasil diterapkan pada proyek-proyek nasional penting seperti Xiangjiaba, Xiluodu, dan Wudongde, memberikan kontribusi yang layak untuk memajukan proses lokal. Pada tahun 2019, pemutus sirkuit generator kapasitas besar produsen pemutus sirkuit generator Cina diekspor ke luar negeri untuk pertama kalinya, berhasil memasuki pasar internasional.

● 2008: Meluncurkan pengembangan set lengkap pemutus sirkuit generator kapasitas besar untuk unit 600MW;

● 2011: Set lengkap pemutus sirkuit generator kapasitas besar untuk unit 600MW menyelesaikan semua uji tipe di Pusat Pengawasan dan Inspeksi Kualitas Perangkat Listrik Tegangan Tinggi Nasional, menandai bahwa Cina secara resmi memasuki era pengembangan set lengkap pemutus sirkuit generator proteksi kapasitas besar, menjadikan Cina salah satu dari sedikit negara di dunia yang memproduksi peralatan high-end;

● 2012: Set lengkap pemutus sirkuit generator kapasitas besar untuk unit 800MW menyelesaikan semua uji tipe di Pusat Pengawasan dan Inspeksi Kualitas Perangkat Listrik Tegangan Tinggi Nasional;

● 2017: Melakukan pengembangan seri set lengkap pemutus sirkuit generator, dan berhasil mengembangkan pemutus sirkuit generator kapasitas besar untuk unit 400MW pada 2018, membuat produk seri pemutus sirkuit generator grup lebih lengkap;

● 2021: Menyelesaikan pengembangan pemutus sirkuit generator kapasitas besar untuk unit hidroelektrik dan termal 1.000MW, memasuki bidang yang lebih tinggi.

Produsen pemutus sirkuit generator Cina akan selalu ingat "masalah besar yang berkaitan dengan negara", mempercepat "pembangunan sumber teknologi asli dan pemimpin dalam rantai industri modern", berusaha menjadi proposer permintaan, pengorganisir inovasi, penyedia teknologi, dan pengguna pasar untuk inovasi asli dan teknologi inti, menguasai inisiatif dalam kemajuan teknologi dan industri, terus memimpin pengembangan industri transmisi dan distribusi listrik, dan memberikan kontribusi yang layak untuk memastikan keamanan listrik dan energi Cina.