I produttori cinesi di GCB hanno sviluppato complessi completi per applicazioni di unità da 1 GW.
Recentemente, un produttore cinese di interruttori per generatori ha sviluppato con successo interruttori per generatori per unità idroelettriche e termoelettriche da 1.000 MW, che hanno superato la valutazione e l'accettazione del gruppo. Le loro prestazioni complessive hanno raggiunto il livello internazionale più avanzato, colmando il gap nazionale. Si tratta di un ulteriore grande passo avanti dopo che il gruppo ha padroneggiato la tecnologia per insiemi completi di interruttori per generatori di grande capacità per unità da 400, 600 e 800 MW, segnando che i produttori cinesi di interruttori per generatori hanno superato un altro problema tecnico chiave "collo di bottiglia" e hanno dato importanti contributi alla localizzazione delle attrezzature tecniche principali della Cina.
Salire verso la vetta della ricerca scientifica, senza mai fermarsi
Un interruttore per generatore è un interruttore ad alta corrente installato tra l'uscita del generatore e il trasformatore. È utilizzato principalmente per proteggere i generatori e i trasformatori, migliorando efficacemente la sicurezza del sistema, facilitando la messa in servizio e la manutenzione, e portando significativi benefici economici. Tuttavia, la tecnologia di produzione di questa attrezzatura di alto livello è stata a lungo dominata dalle imprese straniere, e il paese spende ogni anno una grande quantità di valuta estera per le importazioni. Per realizzare la localizzazione delle attrezzature principali e superare i problemi tecnici centrali, dal 2008, il produttore cinese di interruttori per generatori ha deciso di sviluppare prodotti di interruttori per generatori in collaborazione con molti gruppi.
Dopo anni di ardua ricerca e sviluppo, nel 2011 e 2012, il produttore cinese di interruttori per generatori ha completato con successo lo sviluppo di interruttori per generatori per unità da 600 e 800 MW; nel 2018, ha sviluppato con successo interruttori per generatori per unità da 400 MW, realizzando inizialmente la serializzazione dei prodotti e accumulando esperienza efficace per padroneggiare tecnologie di livello superiore.
Secondo le impostazioni dei parametri del sistema per le unità da 1.000 MW, l'interruttore per generatore dovrebbe soddisfare il requisito di una corrente di cortocircuito nominale di spegnimento di 170 kA. "Non ci siamo mai fermati nella scalata della vetta della ricerca scientifica, e il team tecnico deve continuare a progredire nello sviluppo di interruttori per generatori per unità da 1.000 MW," ha detto il leader del progetto. Pertanto, a partire dal 2018, il team del progetto ha avviato lo studio degli interruttori per generatori da 170 kA.
Come per altre attrezzature di produzione, il processo di sviluppo del prodotto deve passare attraverso la fase di design, prototipazione, test e altre fasi. Tuttavia, per le attrezzature chiave e principali, ogni fase è piena di sfide. Senza riserve tecniche continue e un forte team di progetto, è estremamente difficile completare lo studio e la superazione delle tecnologie chiave e centrali.
Per questo motivo, il produttore cinese di interruttori per generatori ha continuato a aumentare gli investimenti tecnici e la formazione del personale, sfruttando la profonda competenza tecnica di oltre 60 anni nel campo della fabbricazione di attrezzature per la trasmissione e distribuzione dell'energia, continuando a esercitare i suoi vantaggi in termini di risorse e talenti, e assumendo con determinazione l'importante compito di studiare e sviluppare interruttori per generatori da 170 kA. Dal design alla simulazione (inclusi spegnimento, riscaldamento, meccanica, isolamento, ecc.), al controllo rigoroso dei materiali, della tecnologia di lavorazione e della tecnologia di assemblaggio dei componenti chiave, hanno proceduto con coraggio e non hanno mai rinunciato. Con lo sforzo congiunto e la sincera cooperazione di tutte le parti, hanno finalmente superato questa "osso duro".
Padroneggiare le tecnologie chiave, perseverare
In confronto all'interruttore per generatore per unità da 800 MW, il prodotto da 170 kA ha una corrente di spegnimento maggiore e deve soddisfare il controllo e la protezione di unità da 1.000 MW nelle grandi centrali elettriche. Non solo il livello del prodotto è stato migliorato, ma anche la difficoltà dello sviluppo R&D è aumentata esponenzialmente. "Ma in Cina non c'è alcuna esperienza da prendere come riferimento, e solo pochissime imprese straniere padroneggiano questa tecnologia centrale, rendendo estremamente difficile lo sviluppo R&D e il design," ha detto il progettista.
I parametri dell'interruttore per generatore da 170 kA sono spesso diversi volte quelli degli interruttori di linea, il che rappresenta il punto chiave e difficile nello sviluppo R&D di interruttori per generatori di grande capacità. La corrente nominale è un parametro importante per l'affidabilità a lungo termine del prodotto, che richiede di risolvere vari problemi evidenziati in ambienti ad alta temperatura, come il riscaldamento del conduttore e l'invecchiamento dell'isolamento.
Durante il processo di spegnimento del cortocircuito nominale, viene generata tra i contatti una plasma ad altissima temperatura. La temperatura tra i contatti deve scendere a una certa temperatura entro pochi microsecondi quando la corrente attraversa lo zero, il che è una condizione necessaria per l'interruzione dell'interruttore, e la sua difficoltà è molto elevata. Allo stesso tempo, la plasma ad altissima temperatura tra i contatti causa un'erosione severa di vari componenti nella camera di spegnimento. Quindi, come progettare e proteggere ogni componente dall'erosione è anche un problema difficile.
Per soddisfare la dissipazione dell'energia dell'arco di 170 kA, è necessario un design innovativo complessivo della camera di spegnimento. Tuttavia, il processo di spegnimento è un processo transitorio che coinvolge l'accoppiamento e la sovrapposizione di campi multipli. L'accumulo tecnico nell'industria a livello nazionale e internazionale è molto limitato, e manca l'esperienza nella ricerca sugli archi di corrente ultra-elevata e sui meccanismi di spegnimento. I metodi di design esistenti possono fornire solo alcune indicazioni e non possono raggiungere un design quantitativo. Nel test di resistenza alla corrente picco nominale, la forza elettrica generata dalla corrente ultra-elevata è una grande prova per la resistenza, le prestazioni dei contatti elettrici e la struttura di trasmissione dei componenti. A questo scopo, il team del progetto ha investito molto tempo in R&D e ha perseverato. "Dopo ottimizzazioni e miglioramenti ripetuti e molteplici cicli di ricerca e test, il piano di R&D e design è stato finalmente stabilito," hanno detto i membri del team del progetto.
Sfidare il limite del test, proseguire con un impeto
"Anche se non ci sono condizioni, dobbiamo creare le condizioni per andare avanti." Per più di 60 anni, hanno continuato a progredire. Più è difficile, più avanzano, e non si fermeranno fino a raggiungere il loro obiettivo. Hanno creato innumerevoli miracoli nel settore, colmato molte lacune nazionali e preparato un terreno fertile per lo sviluppo dei circuit breakers per generatori da 170kA. Dopo che il piano di R&D fu stabilito, il prodotto entrò ufficialmente nella fase di prototipazione.
Poiché i parametri di corrente del circuit breaker per generatore sono diversi volte quelli dei prodotti di interruzione convenzionali, la sua dimensione radiale è molto maggiore rispetto a questi ultimi. È necessario non solo soddisfare i requisiti di prestazioni, ma anche garantire l'accuratezza della lavorazione e produzione, il che comporta nuove sfide per la fabbricazione, l'installazione e la messa a punto dei prodotti di circuit breaker per generatori. La squadra di prototipazione deve superare difficoltà senza precedenti e adottare una combinazione di vari processi per completare questo compito.
In quel momento, era il periodo critico per il controllo dell'epidemia a livello nazionale. Molti fornitori erano chiusi, portando a cicli di lavorazione più lunghi per i componenti. Per ridurre l'impatto dell'epidemia sul progresso complessivo del progetto, i membri del partito all'interno della squadra del progetto hanno preso l'iniziativa, hanno corso contro il tempo, lavorando straordinariamente per rivedere il piano e migliorare i disegni, guadagnando prezioso tempo per il progresso del progetto.
Nella fase di test, l'esecuzione del test di interruzione divenne un altro punto chiave. Dopo ogni test, il prototipo recuperato avrebbe lasciato gas irritanti e polveri, ma i membri del team del progetto hanno ignorato questi aspetti e si sono immediatamente recati sul sito di smontaggio per verificare lo stato del prototipo dopo l'ablazione ad alta corrente, ottenendo dati di prima mano e fornendo una base per miglioramenti successivi; il team del progetto ha ascoltato ampiamente le opinioni degli esperti, ha analizzato continuamente vari fattori influenti durante i test, ha combinato organicamente i risultati dei test con calcoli di simulazione e ha formulato una serie di piani tecnici e di test.
Dall'assenza iniziale di punti di interruzione all'apparizione di tali punti, dall'avere punti di interruzione alla realizzazione di interruzioni su tutto l'intervallo, dai test diretti ai test sintetici, dopo diverse fasi di ricerca e ottimizzazione del piano, il collo di bottiglia che limitava il progetto è stato finalmente superato. Allo stesso tempo, sono state superate molte problematiche come il commutazione di correnti di cortocircuito di capacità ultra-grande, la conduzione di correnti continue di ultra-grande capacità, e la fabbricazione e lavorazione di componenti chiave, facendo nuovi passi avanti e innovazioni nel campo del design, della fabbricazione e del montaggio di attrezzature nazionali di grande importanza. Inoltre, nel corso dello sviluppo del prodotto, è stata formata una forte squadra di talenti tecnici, gettando solide basi per il gruppo per guidare l'industria nei campi tecnici chiave come i circuit breakers per generatori di grande capacità in Cina.
Attuazione dello Sviluppo in Serie, Avanzamento verso la Prima Linea
Dal 2008 al 2021, in oltre 10 anni, hanno avanzato nonostante le difficoltà e sono rimasti perseveranti. Non solo hanno completato la localizzazione in serie dei set completi di circuit breakers per generatori, ma hanno anche migliorato il livello di ricerca nel campo dell'interruzione e spegnimento di archi di correnti di capacità ultra-grande, e hanno ottenuto significative migliorie nei metodi di ricerca e sviluppo e nei processi di fabbricazione delle apparecchiature di interruzione di grande formato.
Allo stesso tempo, i set completi di circuit breakers per generatori del marchio sono stati applicati con successo a progetti nazionali chiave come Xiangjiaba, Xiluodu e Wudongde, contribuendo in modo adeguato all'avanzamento del processo di localizzazione delle attrezzature nazionali di grande importanza. Nel 2019, i circuit breakers per generatori di grande capacità del produttore cinese di circuit breakers per generatori sono stati esportati all'estero per la prima volta, entrando con successo nel mercato internazionale.
● 2008: Lancio dello sviluppo di set completi di circuit breakers per generatori di grande capacità per unità da 600MW;
● 2011: I set completi di circuit breakers per generatori di grande capacità per unità da 600MW hanno completato tutti i test di tipo presso il Centro Nazionale di Sorveglianza e Ispezione della Qualità delle Attrezzature Elettriche ad Alta Tensione, segnando l'ingresso della Cina nell'era di R&D di set completi di protezione di circuit breakers per generatori di grande capacità, rendendo la Cina uno dei pochi paesi al mondo a produrre attrezzature di alta qualità;
● 2012: I set completi di circuit breakers per generatori di grande capacità per unità da 800MW hanno completato tutti i test di tipo presso il Centro Nazionale di Sorveglianza e Ispezione della Qualità delle Attrezzature Elettriche ad Alta Tensione;
● 2017: Attuazione dello sviluppo in serie dei set completi di circuit breakers per generatori, e con successo nello sviluppo di circuit breakers per generatori di grande capacità per unità da 400MW nel 2018, rendendo i prodotti di serie di circuit breakers per generatori del gruppo più completi;
● 2021: Completamento dello sviluppo di circuit breakers per generatori di grande capacità per unità idroelettriche e termoelettriche da 1.000MW, entrando in un campo di più alto livello.
Il produttore cinese di circuit breakers per generatori terrà sempre a mente le "questioni di grande importanza per il paese", accelererà la "costruzione di una fonte di tecnologia originale e di un leader nella catena industriale moderna", si sforzerà di diventare un propugnatore della domanda, un organizzatore dell'innovazione, un fornitore di tecnologia e un utente del mercato per l'innovazione originale e le tecnologie chiave, afferrando l'iniziativa nel progresso tecnologico e nello sviluppo industriale, continuerà a guidare lo sviluppo dell'industria di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica, e farà la sua parte per garantire la sicurezza energetica e la sicurezza energetica della Cina.
