重大突破!一项“大国重器”问世,来自西安交大!解决卡脖子问题

文聘说科技生活 2024-11-13 12:52:54
导读

在发电机组的安全运行中,有一种看不见的英雄,它就是发电机断路器(GCB)。

你知道?这项技术不仅关系到发电机的安全,还关乎整个电力系统的稳定。

而如今,中国在这方面取得了令人瞩目的突破,研发出了世界首款环保型快速断路器,这可真是为电力行业注入了一剂强心针。

想知道这款断路器到底有多厉害?接着往下看!

发电机断路器的作用

发电机断路器(Generator Circuit Breaker,简称GCB)在发电机组中起着至关重要的作用,负责在发生故障时迅速切断发电机与电网之间的连接,从而保障发电机组的安全运行,避免因故障蔓延到发电机组本身。

这项技术最早是由西方国家提出并逐步完善的,中国在这方面起步较晚,但近年来自主创新能力不断增强,已经在电力开关技术领域取得了多项科技成果。

尤其是在发电机断路器的技术研发上,中国已经不再依赖进口,甚至成功研制出了世界上第一台环保型发电机快速断路器,这台由我们自己生产的断路器解决了传统技术中的多项瓶颈问题。

发电机的容量越大,所需的断路器性能要求就越高。

以百万千瓦级大型发电机组为例,不论是核电、水电还是火电等主力机组,目前单机容量已经全部达到了百万千瓦以上。

这也就意味着发电机断路器(GCB)要具备更强大的通流能力和故障切除速度,否则在出现故障的时候,很有可能会造成更大范围的事故。

比如百万千瓦级的大型发电机组如果在运行过程中出现了短路,如果不能在第一时间切断发电机与电网之间的连接,那么发电机本身也会受到损害,严重的话甚至会导致设备报废。

而且在切断的过程中如果速度不够快,那么同样会对发电机造成影响,因此这个“快”字就显得尤为重要。

这方面的技术难题曾经困扰着中国的科研人员很长一段时间,尤其是面对进口产品时那种“卡脖子”的感觉,让很多人都意识到必须加快研发进度。

发电机断路器不仅仅是一个开关,它涉及到机械结构、电气控制、微处理器等多个领域,可以说是集成度极高的一款设备。

而且对于发电机组来说,它必须具备良好的抗干扰能力和安全性,不能出现误动作,否则后果不堪设想。

例如在面对自然灾害的时候,如果发电机组附近有高大的建筑物或者树木,那么这些建筑物和树木就有可能成为威胁发电机组安全的因素。

一旦发生倾倒或者其它灾害性事件,很有可能会对发电机组造成直接损害,这时候发电机断路器就要迅速切断发电机与电网之间的连接,以保护发电机组不受损坏。

如果这个时候发电机断路器出现误动作,导致错误切断与电网的连接,那么将会造成发电机组停机,给电力系统的调度带来极大的困扰。

环保型快速断路器

因此这台由中国自己生产的环保型发电机快速断路器一经问世,就受到了极大的关注。

该科技成果由西安交通大学、西安高压电器研究院股份有限公司与西安西电开关电气有限公司联合研发。

技术鉴定委员会的专家一致认为这款产品处于国际领先水平,给出了高度评价。

该产品的最大优势就是解决了传统发电机断路器在切断过程中存在的多项瓶颈问题,比如通流能力、故障切除速度、抗干扰能力等等。

以往技术所存在的问题是:

1.传统GCB的通流能力不足,一旦遇到大容量发电机组,就很难满足需求。

2.切断过程中的机械操作耗时较长,容易造成二次伤害。

3.误动作防范能力不足,无法保证在复杂情况下不出现错误判断。

而这款“ZHN31.5 210kA环保型发电机快速断路器”则很好地解决了这些问题。它具备210kA的超强通流能力,即使面对百万千瓦级的大型发电机组也能够游刃有余,不会出现因通流能力不足而导致无法切断的情况。

在切断过程中,它采用了全电子控制技术,不需要机械装置参与,这大大缩短了反应时间。根据测试数据表明,该产品能够在5毫秒内完成切断,这个速度是传统技术无法比拟的。

通过多种复杂算法的设计,我们的技术团队成功地将误动作概率降低到了接近零的水平,可以说是一项里程碑式的成果。

这项成果将极大推动中国电力行业安全性和环保性的提升,传统技术总是存在一些物理损耗,而这款产品则几乎可以做到零损耗,彻底实现绿色环保。

2035年我国总用电量预计将达到12.6万亿度,为目前的1.4倍,未来的发展空间巨大。

百万千瓦大型发电机组因其优势明显,所以近年来新增的核电、水电、火电等主力机组的单机容量均已达到百万千瓦以上。

结语

环保型快速断路器的问世不仅提升了发电机组的安全性,还为电力行业的可持续发展提供了强有力的支持。

这种技术的进步,真的是让人感到振奋。

大家对这项技术有什么看法?欢迎在评论区分享你的观点,或者给我们点个赞,让更多人了解这项重要的科技成果!

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