Chinese GCB makers ont complete sets ontwikkeld voor toepassingen van 1GW-eenheden.
Onlangs heeft een Chinese fabrikant van generator-schakelaars succesvol generator-schakelaars ontwikkeld voor 1.000 MW waterkracht- en thermische energie-eenheden, die de groepsbeoordeling en -acceptatie hebben doorstaan. Hun algehele prestaties hebben het internationale topniveau bereikt, waarmee een lacune in China is opgevuld. Dit is een nieuwe belangrijke doorbraak na de beheersing van de technologie voor grote capaciteit generator-schakelaar sets voor 400 MW, 600 MW en 800 MW-eenheden door de groep, wat aangeeft dat Chinese fabrikanten van generator-schakelaars weer een cruciaal "knelpunt" technisch probleem hebben overwonnen en belangrijke bijdragen hebben geleverd aan de localisatie van Chinas belangrijkste technische uitrusting.
De Top van Wetenschappelijk Onderzoek Beklimmen, Nooit Stoppen
Een generator-schakelaar is een hoogstroomschakelaar die tussen de uitgang van de generator en de transformator wordt geïnstalleerd. Het wordt voornamelijk gebruikt om generatoren en transformatoren te beschermen, wat effectief de systeembreedte veiligheid kan verbeteren, de inbedrijfstelling en onderhoud vergemakkelijken, en aanzienlijke economische voordelen opleveren. Echter, de productietechnologie van deze high-end apparatuur is lang in handen geweest van buitenlandse ondernemingen, en het land besteedt jaarlijks veel valuta aan importen. Om de localisatie van belangrijke uitrusting en het overwinnen van kerntechnische problemen te realiseren, besloot de Chinese fabrikant van generator-schakelaars sinds 2008 samen met vele groepen generator-schakelaarproducten te ontwikkelen.
Na jaren van moeizame onderzoek en ontwikkeling, voltooide de Chinese fabrikant van generator-schakelaars in 2011 en 2012 respectievelijk de ontwikkeling van generator-schakelaars voor 600 MW en 800 MW-eenheden; in 2018 ontwikkelde hij met succes generator-schakelaars voor 400 MW-eenheden, waarmee de productserie werd ingevoerd en waardevolle ervaring werd opgedaan voor het beheersen van hogere niveaus van technologie.
Volgens de systeemparameterinstellingen voor 1.000 MW-eenheden moet de generator-schakelaar voldoen aan de vereiste van een genoemd korte-sluitingsbreekstroom van 170 kA. "We zijn nooit gestopt met het beklimmen van de top van wetenschappelijk onderzoek, en het technische team moet doorgaan met de ontwikkeling van generator-schakelaars voor 1.000 MW-eenheden," zei de projectleider. Daarom startte het projectteam in 2018 de ontwikkeling van 170 kA-generator-schakelaars.
Net als bij de productie van andere apparatuur, moet het productontwikkelingsproces doorlopen worden via ontwerp, prototype, test en andere stappen. Maar voor belangrijke sleutelapparatuur is elke stap vol uitdagingen. Zonder continue technische reserves en een sterke projectteam is het uitermate moeilijk om de ontwikkeling van kernsleuteletechnologieën te voltooien.
Daarom heeft de Chinese fabrikant van generator-schakelaars continu investeringen gedaan in technologie en talenttraining, maakte optimaal gebruik van zijn meer dan 60 jaar durende technische expertise in de sector van elektriciteitsopwekking en -distributie, speelde zijn resource- en talentvoordelen continu uit, en nam resoluut de belangrijke taak op zich om 170 kA-generator-schakelaars te ontwikkelen. Van ontwerp tot simulatie (inclusief breek, temperatuurstijging, mechanica, isolatie, enz.), tot de strikte controle van materialen, verwerkings- en montage-technieken van sleutelcomponenten, gingen ze moedig voorwaarts en gaven nooit op. Met de gezamenlijke inspanningen en oprechte samenwerking van alle partijen wisten ze uiteindelijk dit "harde bot" te kraken.
Sleuteltechnologieën Beheersen, Volhardend Doorgaan
In vergelijking met de generator-schakelaar voor 800 MW-eenheden, heeft het 170 kA-product een grotere breekstroom en moet voldoen aan de regeling en bescherming van 1.000 MW-eenheden in grote energiecentrales. Niet alleen is het productniveau verbeterd, maar ook de ontwikkelingsmoeilijkheid is exponentieel toegenomen. "Maar er is geen ervaring om naar te verwijzen in China, en slechts enkele buitenlandse bedrijven beheersen deze kernvaardigheid, waardoor R&D en ontwerp uiterst moeilijk zijn," zei de ontwerper.
De parameters van de 170 kA-generator-schakelaar zijn vaak meerdere malen die van lijnschakelaars, wat de kern en moeilijkheid in de ontwikkeling van grote capaciteit generator-schakelaars vormt. De genoemde stroom is een belangrijke parameter voor de langetermijnbetrouwbaarheid van het product, wat diverse problemen moet oplossen die in hoge temperatuuromstandigheden zoals geleider temperatuurstijging en isolatieveroudering worden blootgesteld.
Tijdens het proces van de genoemde korte-sluitingsbreekstroom, wordt extreem hete boogplasma geproduceerd tussen de contacten. De temperatuur tussen de contacten moet binnen enkele microseconden tot een bepaalde temperatuur dalen wanneer de stroom nul passeert, wat een noodzakelijke voorwaarde is voor het breken van de schakelaar, en de moeilijkheidsgraad hiervan is zeer hoog. Tegelijkertijd veroorzaken de tientallen duizenden graden hete plasma's tussen de contacten ernstige erosie van de verschillende componenten in de boogextinctie-kamer. Daarom is het ook een lastig probleem hoe elk component tegen erosie te ontwerpen en te beschermen.
Om voldoende te zijn aan de boogenergie-dissipatie van 170 kA korte-sluitingsstroom, is een alomvattende innovatieve ontwerp van de boogextinctie-kamer nodig. Echter, het breekproces is een tijdelijk proces dat betrekking heeft op meervoudige velden-coupling en -superpositie. De technische accumulatie in de industrie thuis en in het buitenland is zeer beperkt, en er is gebrek aan ervaring in de studie van supergrote stroomboog en boogextinctiemechanismen. Bestaande ontwerpmethoden kunnen slechts enkele referenties bieden en kunnen geen kwantitatief ontwerp bereiken. Bij de geteste piek-doorstaande stroomtest, is de elektrische kracht die door de supergrote stroom wordt gegenereerd een grote test voor de sterkte, elektrisch contactprestaties en transmissiestructuur van de componenten. Daarom heeft het projectteam veel R&D-tijd geïnvesteerd en volhard. "Na herhaaldelijke optimalisatie en verbetering en meerdere ronden van onderzoek en testen, werd het R&D- en ontwerpplan uiteindelijk vastgesteld," zeiden de leden van het projectteam.
De Test Limiet Uitdagen, Doorzetten Met Eén Impuls
"Zelfs als er geen voorwaarden zijn, moeten we voorwaarden creëren om vooruit te gaan." Meer dan 60 jaar lang zijn ze altijd doorgestoten. Hoe moeilijker het is, hoe meer ze vooruitgaan, en ze zullen niet stoppen totdat ze hun doel hebben bereikt. Ze hebben talloze miracelen in de industrie gecreëerd, vele binnenlandse lacunes opgevuld, en een vruchtbare grond gelegd voor de ontwikkeling van 170kA generator circuit breakers. Na bepaling van het R&D-plan ging het product officieel de proefproductie in.
Omdat de stroomparameters van de generator circuit breaker meerdere malen groter zijn dan die van conventionele schakelaarproducten, is de radiale grootte veel groter dan die van conventionele producten. Het is nodig niet alleen de prestatie-eisen te voldoen, maar ook de nauwkeurigheid van de verwerking en fabricage te waarborgen, wat nieuwe uitdagingen met zich meebrengt voor de fabricage, installatie en inbedrijfstelling van generator circuit breaker-producten. Het team voor de testproductie moet ongekende moeilijkheden overwinnen en een combinatie van verschillende processen gebruiken om deze taak te voltooien.
Op dat moment was het een kritieke periode voor de nationale epidemiepreventie en -bestrijding. Veel ondersteunende bedrijven waren gesloten, wat leidde tot langere verwerkingscycli voor componenten. Om de impact van de epidemie op de algemene voortgang van het project te verminderen, namen de partijleden in het projectteam de leiding actief op zich, raceten tegen de tijd, werkten over om het plan te herzien en de tekeningen te verbeteren, waardoor waardevolle tijd werd gewonnen voor de voortgang van het project.
In de testfase werd de uitvoering van de onderbrekingstest een ander cruciaal punt. Na elke test bleven er irritante gassen en stof achter in het herwonnen prototype, maar de leden van het projectteam negeerden dit en haastten zich onmiddellijk naar de demontageplaats om de staat van het prototype na hoge-stroom-ablatie te controleren, eerste-hands gegevens te verkrijgen, en een basis te verschaffen voor latere verbeteringen; het projectteam luisterde breed naar de meningen van experts, analyseerde continu diverse invloedrijke factoren in de test, combineerde organisch de testresultaten met simulatieberekeningen, en formuleerde een reeks technische plannen en testplannen.
Vanaf het begin zonder onderbrekingspunt tot het verschijnen van onderbrekingspunten, van het hebben van onderbrekingspunten tot het realiseren van full-range-onderbreking, van directe tests tot synthetische tests, na meerdere ronden van testonderzoek en plannoptimalisatie, werd de knelpunt die het project beperkte uiteindelijk doorbroken. Tegelijkertijd werden vele problemen zoals het schakelen van ultra-grote kortsluitstromen, het langdurig dragen van ultra-grote continue stromen, en de fabricage en verwerking van belangrijke componenten overwonnen, en werden nieuwe doorbraken en innovaties gerealiseerd in het gebied van het ontwerp, de fabricage en de assemblage van nationale grote apparatuur. Bovendien, in het proces van productontwikkeling, is een sterk team van technische talenten opgeleid, legde een solide basis voor de groep om de industrie te leiden in kern-technologische gebieden zoals grote-capaciteit generator circuit breakers in China.
Reeksonderzoek Uitvoeren, Op naar de Voorhoede
Van 2008 tot 2021, in meer dan 10 jaar, gingen ze ondanks moeilijkheden vooruit en hielden vol. Ze voltooiden niet alleen de serialisatie-localisatie van complete sets van generator circuit breakers, maar verbeterden ook het onderzoekspeil in het gebied van ultra-grote capaciteit stroomonderbreking en boogverdelgings technologie, en behaalden significante verbeteringen in de onderzoeks- en ontwikkelingsmethoden en fabricageprocessen van grote schakelapparatuur.
Tegelijkertijd werden de merknaam generator circuit breaker complete sets succesvol toegepast in nationale sleutelprojecten zoals Xiangjiaba, Xiluodu, en Wudongde, maakten passende bijdragen aan het bevorderen van de localisatieproces van nationale grote apparatuur. In 2019 werden de grote-capaciteit generator circuit breakers van de Chinese generator circuit breaker fabrikant voor het eerst geëxporteerd naar het buitenland, en slaagden erin de internationale markt binnen te komen.
● 2008: Startte de ontwikkeling van complete sets van grote-capaciteit generator circuit breakers voor 600MW-eenheden;
● 2011: De complete sets van grote-capaciteit generator circuit breakers voor 600MW-eenheden voltooiden alle type-tests bij het Nationaal Kwaliteitscontrole- en Inspectiecentrum voor Hoge Spanning Elektrische Apparatuur, wat betekent dat China officieel de era van R&D van grote-capaciteit generator beschermingscircuit brekers complete sets binnenging, maakte China een van de weinige landen ter wereld die high-end apparatuur produceren;
● 2012: De complete sets van grote-capaciteit generator circuit breakers voor 800MW-eenheden voltooiden alle type-tests bij het Nationaal Kwaliteitscontrole- en Inspectiecentrum voor Hoge Spanning Elektrische Apparatuur;
● 2017: Voerde de serialisatie-ontwikkeling van complete sets van generator circuit breakers uit, en ontwikkelde in 2018 succesvol grote-capaciteit generator circuit breakers voor 400MW-eenheden, waardoor de generatoren circuit breaker seriesproducten van de groep completer werden;
● 2021: Voltooide de ontwikkeling van grote-capaciteit generator circuit breakers voor 1,000MW waterkracht- en thermische eenheden, stapte in een hogere klasse.
De Chinese generator circuit breaker fabrikant zal altijd in gedachten houden de "belangrijke kwesties van het land", versnelt de "opbouw van een oorspronkelijke technologiebron en een leider in de moderne industriële keten", streeft ernaar een voorstelsteller van vraag, organisator van innovatie, provider van technologie, en gebruiker van de markt voor oorspronkelijke innovatie en kern-technologieën te worden, de initiatief in technologische vooruitgang en industriële ontwikkeling vasthouden, blijft de ontwikkeling van de elektriciteitsverdeling en -transmissie-industrie leiden, en draagt passende bijdragen leveren aan het waarborgen van China's elektriciteitsveiligheid en energieveiligheid.
