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NEWS CENER

17

2024

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04

我司攻克低頻率短路檢測技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)在20Hz交流電的最大極限短路分斷能力50kA/1140V

       隨著海上風電“柔性低頻輸電”技術(shù)的不斷進步以及相關項目的落地實施，“柔性低頻輸電”已成為電力系統(tǒng)中重要的發(fā)展方向之一。低頻電力系統(tǒng)因其特殊工況對元器件設備提出了新的性能要求即低頻20Hz工況下低壓斷路器是否保持可靠分斷能力。主要原因是：當?shù)蛪簲嗦菲鞯膭屿o觸頭分離瞬間，觸頭間產(chǎn)生電弧，且電弧中有大量自由電子。電弧的溫度很高，可達5000℃ ~ 7000℃以上，若電弧長時間不熄滅，不僅燒壞斷路器，而且造成重大的經(jīng)濟損失和人身安全風險。當50Hz或者60Hz常規(guī)設計的低壓斷路器運用在20Hz的電源系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路故障時, 電流周期將由20ms增加至50ms，此時短路電流發(fā)生時電流過零的時間會被延長，滅弧室內(nèi)積累更多的游離高溫氣體，電流過零后介質(zhì)恢復強度大大削減，增加分斷失敗的風險，對設備安全構(gòu)成極大的隱患。

      低頻短路設備在低壓電氣檢測行業(yè)內(nèi)幾乎沒有可供參考的資料，確定低頻短路設備關鍵參數(shù)和實現(xiàn)可行性的難度很大。為此，我公司成立了一支技術(shù)專家團隊歷經(jīng)數(shù)月的奮戰(zhàn)，從探究設備研制參數(shù)、梳理低頻試驗項目、召開試驗可行性評審會到完成低頻短路設備調(diào)試任務，我們不斷披荊斬棘，突破檢測技術(shù)瓶頸，最終于2024年2月率先攻克滿足低壓電器在16.7 Hz ~20Hz之間低頻高電壓大短路試驗裝置，最大短路電流可達到:AC16.7 Hz ~20Hz/1140V/50kA。

      該項目的研制完成在低壓電器行業(yè)內(nèi)引起了熱議，多家知名企業(yè)有迫切的驗證在20Hz低頻工況下的短路性能需求，經(jīng)過多次低頻短路試驗驗證，完整記錄了斷路器在20Hz低頻短路條件下重要技術(shù)指標，并比對分析20Hz和50Hz的數(shù)據(jù)結(jié)果，獲取了低頻短路的第一手現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)，為低頻試驗積累了寶貴的經(jīng)驗。我們通過對試驗數(shù)據(jù)等分析與比較，斷路器的短路極限分斷能力在低頻時急劇下降。例如一臺技術(shù)指標為50Hz/AC1140V/60kA的萬能式斷路器應用在20Hz低頻工況下，建議一：短路分斷指標降容到50%以下；建議二：制造商在開發(fā)低頻斷路器的設計時可以結(jié)合其在電網(wǎng)中的實際運行工況，可采用選相與快速開斷技術(shù)相結(jié)合的方式，提升現(xiàn)有工頻滅弧室在低頻系統(tǒng)中的應用性能，也可利用磁流體動力學電弧模型，對斷路器滅弧室與吹弧機構(gòu)進行改造，解決超長燃弧開斷難題。 

      工欲善其事，必先利其器。浙江方圓電氣設備檢測有限公司將持續(xù)助力于高難度、高技術(shù)、個性化定制等專、精、特、新輸配電電器創(chuàng)新研發(fā)服務，賦能低頻互聯(lián)，為我國海上風電事業(yè)發(fā)展提供檢測技術(shù)和標準支持，積極推進“雙碳”目標實現(xiàn)和清潔能源轉(zhuǎn)型，促進檢驗檢測服務業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。