Қытай GCB жасаушылары 1 ГВт модуль үшін толық комплекттерді разработтады

Соңғы кезде бір қытайлық генераторлық ажыратқыш шығаратын компания 1000 МВт-дық гидроэлектр және жылу электр станциялары үшін генераторлық ажыратқыштарды сәтті әзірлеп шығарды, олар топтың бағалауы мен қабылдауынан өтті. Олардың жалпы өнімділігі халықаралық алдыңғы қатарлы деңгейге жетті, бұл ішкі тауарлардағы бос орынды толтырды. Бұл 400 МВт, 600 МВт және 800 МВт агрегаттар үшін үлкен сыйымдылықты генераторлық ажыратқыш комплектілерінің технологиясын меңгерген топтың тағы бір ірі жетістігі болып табылады және Қытайдың негізгі техникалық жабдықтарының орындалуына маңызды үлес қосты.

Ғылыми зерттеулердің шыңына шығу – тоқтамайтын үдеріс

Генераторлық ажыратқыш – генератордың шығысы мен трансформатор арасына орнатылатын үлкен токты ажыратқыш. Негізінен генераторлар мен трансформаторларды қорғау үшін пайдаланылады, ол жүйенің қауіпсіздігін тиімді түрде арттырады, іске қосу мен жөндеуді жеңілдетеді және белгілі экономикалық пайда әкеледі. Дегенмен, бұл жоғары сапалы жабдықтың өндіру технологиясын ұзақ уақыт бойы шетелдік компаниялар ғана меңгерді, мемлекет жыл сайын импорттауға үлкен валюталық қаражат жұмсайды. Негізгі жабдықтардың орындалуын жүзеге асыру және негізгі технологиялық мәселелерді шешу үшін 2008 жылдан бастап қытайлық генераторлық ажыратқыш шығаратын компания бірнеше топпен бірге генераторлық ажыратқыш өнімдерін дамытуға шешім қабылдады.

Жылдар бойы қиын зерттеулер мен әзірлеулерден кейін 2011 және 2012 жылдары қытайлық генераторлық ажыратқыш шығаратын компания сәйкесінше 600 МВт және 800 МВт агрегаттар үшін генераторлық ажыратқыштарды сәтті әзірлеп шығарды; 2018 жылы ол 400 МВт агрегаттар үшін генераторлық ажыратқыштарды сәтті әзірлеп шығарды, бастапқыда өнімдерді сериялау жүзеге асырылды және жоғарырақ технологияларды меңгеруге тиімді тәжірибе жинақталды.

1000 МВт агрегаттардың жүйелік параметрлеріне сәйкес генераторлық ажыратқыш номиналды қысқа тұйықталу тогының 170 кА-ға тең болу талабын қанағаттандыруы керек. «Біз ғылыми зерттеулердің шыңына шығуды тоқтатпадық, ал техникалық топ 1000 МВт агрегаттар үшін генераторлық ажыратқыштарды дамыту бағытында әрі қарай жылжуы керек», – деп айтты жобаның жетекшісі. Сондықтан 2018 жылдан бастап жоба тобы 170 кА генераторлық ажыратқыштарды шешуге кірісті.

Басқа жабдықтарды өндіру сияқты, өнімді дамыту үдерісі де жобалау, сынақтық өндіру, сынақтан өткізу сияқты сатылардан өтуі керек. Дегенмен, ірі негізгі жабдықтар үшін әрбір сатыда қиыншылықтар толы. Үздіксіз техникалық резервтер мен мықты жобалық топ болмаса, негізгі технологияларды шешу өте қиын.

Осыған байланысты қытайлық генераторлық ажыратқыш шығаратын компания үздіксіз техникалық инвестициялар мен маман даярлауды арттырды, электр беру мен тарату жабдықтарын өндіру саласында 60 жылдан астам жинақталған терең техникалық тәжірибесін толық пайдаланды, ресурстар мен адамдар ресурстарының артықшылықтарын үздіксіз пайдаланды және 170 кА генераторлық ажыратқыштарды зерттеу мен дамыту маңызды міндетін батыл қабылдады. Жобалаудан бастап (ажырату, температураның көтерілуі, механика, изоляция және т.б.) модельдеуге дейін, негізгі компоненттердің материалдарын, өңдеу технологиясын және жинау технологиясын қатаң бақылау арқылы олар батыл алға жылжыды және ешқашан қолынан түспеді. Барлық жақтардың бірлескен тынымсыз жұмысы мен шынайы ынтымақтастығы арқасында олар соңында бұл «қатты сүйек»-ті жеп шықты.

Негізгі технологияларды меңгеру – шыдамдылық пен төзімділік

800 МВт агрегаттар үшін генераторлық ажыратқышпен салыстырғанда, 170 кА өнімінің ажырату тогы үлкенірек және үлкен электр станцияларындағы 1000 МВт агрегаттарды басқару мен қорғау талабын қанағаттандыруы керек. Өнімнің деңгейі ғана емес, зерттеу мен дамыту қиындығы да экспоненциалды түрде артты. «Бірақ Қытайда оған сүйенетін тәжірибе жоқ, бұл негізгі технологияны тек өте аз шетелдік компаниялар ғана меңгерген, сондықтан зерттеу мен жобалау өте қиын», – деді жобалаушы.

170 кА генераторлық ажыратқышының параметрлері жолдық ажыратқыштардың параметрлерінен бірнеше есе асып түсуі мүмкін, бұл үлкен сыйымдылықты генераторлық ажыратқыштарды зерттеудегі негізгі және қиын нүкте болып табылады. Номиналды ток – өнімнің ұзақ мерзімді жұмыс істеу сенімділігі үшін маңызды параметр, ол жоғары температуралық ортада пайда болатын өткізгіштің температурасының көтерілуі мен изоляцияның ескіруі сияқты әртүрлі мәселелерді шешуді талап етеді.

Номиналды қысқа тұйықталу тогын өшіру кезінде контактілер арасында өте жоғары температуралы ток плазмасы пайда болады. Ток нөл арқылы өткенде контактілер арасындағы температура бірнеше микросекунд ішінде белгілі бір температураға дейін төмендеуі керек, бұл ажыратқыштың тізбекті үзуге мүмкіндік беретін қажетті шарт, оның қиындығы өте жоғары. Сонымен қатар, контактілер арасындағы ондаған мың градус температуралы плазма доға өшіргіш камерадағы әртүрлі компоненттерді қатты ұштап жібереді. Сондықтан, әрбір компонентті ұштап жіберуден қалай жобалау және қорғау – бұл да қиын мәселе.

170 кА қысқа тұйықталу тогының доға энергиясын шашырату талабын қанағаттандыру үшін доға өшіргіш камераның жалпы инновациялық жобасы қажет. Дегенмен, ажырату процесі көп өрістердің әсері мен бірігуін қамтитын өтпелі процесс болып табылады. Елімізде және шетелде осы саладағы техникалық тәжірибе өте шектеулі, үлкен токты доғалар мен доға өшіру механизмдерін зерттеу бойынша тәжірибе жоқ. Бар болғаны жобалау әдістері тек бірнеше сілтемелер ғана береді және сандық жобалауға жеткізе алмайды. Номиналды токтың максималды төзімділік сынағы кезінде үлкен токтың туғызатын электр күші компоненттердің беріктігіне, электрлік контактілік қасиетіне және беру құрылымына үлкен сынақ болып табылады. Осыған байланысты жоба тобы үлкен зерттеу уақытын жұмсады және шыдамды болды. «Қайталанбалы оптимизациялау мен жақсарту және бірнеше кезеңдегі зерттеулер мен сынақтардан кейін зерттеу және жобалау жоспары соңында белгіленді», – деді жоба тобының мүшелері.

Сынақ шектерін сынап, бірден алға жылжу

«Егер шарттар жоқ болса да, алдымен біз өзіміздің жағдайын жасап, алға қарай қадам жасаймыз.» Бұл 60 жылдан астам уақыт бойы олар тұрақты әріп-түсін бекемдей отырып, қиындықтар қаншалықты күшті болса, соншалықты алға қарай қадам жасап, мақсатына жеткенше тоқтап қалмайды. Олар сансыз индустриялық нәтижелерді жасап, өлкедегі көптеген жетіспеушіліктерді толтырып, 170кА жүйесіне қолданылатын генератордың цепь ауытқышының дамуы үшін пайдалы негізгілерді жасады. Жобаның зерттеу-дамыту планы анықталғаннан кейін, өнім ресми түрде сынақ өндірісіне өтті.

Генератордың цепь ауытқышының ағым параметрлері адамгерші коммутациялық өнімдерден неше есе жоғары болғандықтан, оның радиальды өлшемі традициялық өнімдерден өте үлкен. Ол ғылыми-техникалық міндеттерге және өндіріс және құрастыру процестеріндегі жинақтау деңгэйіне сәйкес болуы қажет. Бұл генератордың цепь ауытқышы өнімінің өндірісіне, орнатылуына және нақтылауына жаңа әсерлер шығады. Сынақ өніріс командасы беспрецедентті қиындықтарды жеңіп, бірнеше технологияларды бірге қолдану арқылы бұл міндетті атқаратын болды.

Ол уақытта, өлкеде эпидемиялық корсетінің критикалық періоды болды. Көптеген қолдау көрсететін қызметкерлер жұмыстан тұрды, бұл компоненттерді өндірудің уақытын ұзақтатты. Эпидемияның жобаның жалпы прогресіне әсерін азайту үшін, жоба командасының партиялық қызметкерлері активті қосылды, уақытқа қарсы күресуде, жұмыс мерзімдерін ұзартып, планды өзгертті және чертежтерді жетілдірді, сонымен қатар жоба үшін бағыттаушы уақытты қазанады.

Сынақ фазасында, бөлу сынағының өткізілуі басқа бір маңызды нүкте болды. Ар бір сынақтан кейін, қайта қалыптастырылған прототипте қыркылық және заттық қосылғыштар қалады, бірақ жоба командасының мүшелері бұларды ескермеуімен, тутынбақты азыратын жоғары ағымдан кейін прототиптің қалыптасқан жағдайын тексеру үшін тутынбақты азыратын орнына тез қарай қоңыраулық деректерді алады, олардың қолданылуына негізделген өзгерістерді жасау үшін; жоба командасы экспертердің пікірлерін тыңдап, тесттердегі ар түрлі әсерлерді тұралы талдау жүргізіп, тест нәтижелерін моделированның есептерімен органикалық түрде бірге жасап, техникалық және тест пландары сериясын құрды.

Бастапқыда бөлу нүктесі жоқ болғаннан, бөлу нүктесі пайда болғанға, бөлу нүктесінің пайда болуынан, толық диапазонда бөлу жасалуына, тура тесттерден синтетикалық тесттерге дейін, бірнеше раунд тест және план оптимизациясынан кейін, жобаның қолданылуына қолданылатын чек арқылы шектеулер жоюлды. Сонымен қатар, өте үлкен өлшемдегі қысым ағымының өсуі, өте үлкен ұзақтықты ағымының өтуі, және маңызды компоненттердің өндірісі мен өңдеуі сияқты көптеген проблемаларды шешті, және өлкенің маңызды құрылғыларының дизайн, өндіру және біріктіру саласында жаңа қадамдар және жаңа шешімдер жасады. Олардың өнім өндіріс процессінде, техникалық қабілетті жүйелер қалыптасқан, бұл өлкедегі үлкен өлшемдегі генератордың цепь ауытқышы саласындағы негізгі технологиялық тармактарда лидерлікке жол ашты.

Сериялық өнімдерді өндіру, жаңа деңгейлерге қарай қадам жасау

2008 жылдан 2021 жылға дейін, 10 жылдан астам уақыт бойы, олар қиындықтарға тсмотромен, өзінің жолына қадам жасады. Олар ғана үлкен өлшемдегі генератордың цепь ауытқышы комплекттерінің локализациясын аяқтады, бірақ өте үлкен өлшемдегі ағымды бөлу және плазма өнімдерін басқару саласында зерттеу деңгейін де жақсартты, өте үлкен өлшемдегі коммутациялық құрылғыларды өндіру және өңдеу методологиясында да маңызды өзгерістер жасады.

Сонымен қатар, брендтік генератордың цепь ауытқышы комплекттері хиабар, сируду, вудонгде сияқты өлкенің маңызды жобаларында және өлкенің маңызды құрылғыларының локализация процессіне өткізуге өтінемді үлес қосты. 2019 жылы, қытай генератордың цепь ауытқышы өнімдерінің бірінші рет өлкенің шекараларынан сыртқа экспортталды, өнімді бірінші рет халықаралық бойымаға ұсынды.

● 2008: 600МВт модулары үшін үлкен өлшемдегі генератордың цепь ауытқышы комплекттерін өндіру үшін қолданылды;

● 2011: 600МВт модулары үшін үлкен өлшемдегі генератордың цепь ауытқышы комплекттері Улттық жоғары қуатты электр құрылғыларының сапа және тексеру меркеуінде барлық типті тесттерді өткізді, бұл Қытайның үлкен өлшемдегі генератордың корғау цепь ауытқышы комплекттерін зерттеу-дамыту эпохасына өтуін білдіреді, Қытайды дүние жүзінде жоғары деңгейдегі құрылғыларды өндірген аз сандағы өлкелердің біріне айналды;

● 2012: 800МВт модулары үшін үлкен өлшемдегі генератордың цепь ауытқышы комплекттері Улттық жоғары қуатты электр құрылғыларының сапа және тексеру меркеуінде барлық типті тесттерді өткізді;

● 2017: Генератордың цепь ауытқышы комплекттерінің сериализациясын өткізіп, 2018 жылы 400МВт модулары үшін үлкен өлшемдегі генератордың цепь ауытқышын өндіріп, топтың генератордың цепь ауытқышы продукциясын толықтырды;

● 2021: 1000МВт су және кара энергиясы модулары үшін үлкен өлшемдегі генератордың цепь ауытқышын өндіру аяқталды, жоғары деңгейге қадам жасады.

Қытай генератордың цепь ауытқышы өнімдері өндірушісі «IEE-Business» өлкенің маңызды мәселелерін қадірлеумен, "оригиналды технологиялардың басты қолданылуы мен жаңа өнеркәсіптік тармактардың лидерін" қалыптастыру үшін тездетеді, оригиналды инновациялар мен негізгі технологиялар үшін талаптарды ұсыну, инновацияларды ұйымдастыру, технологияларды ұсыну және заңды пайдалану үшін ұйымдастыру, технологиялық және өнеркәсіптік даму үшін инициативаны ұстау, өнімдерді және энергияны қамтамасыз ету үшін жүйелік қолданылу үшін өнімді өнімдерді жүзеге асыру үшін қолданылады.