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17

2024

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我司攻克低頻率短路檢測(cè)技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)在20Hz交流電的最大極限短路分?jǐn)嗄芰?0kA/1140V

       隨著海上風(fēng)電“柔性低頻輸電”技術(shù)的不斷進(jìn)步以及相關(guān)項(xiàng)目的落地實(shí)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(duì)元器件設(shè)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?jǐn)嗄芰ΑＶ饕蚴牵寒?dāng)?shù)蛪簲嗦菲鞯膭?dòng)靜觸頭分離瞬間，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(dá)5000℃ ~ 7000℃以上，若電弧長(zhǎng)時(shí)間不熄滅，不僅燒壞斷路器，而且造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人身安全風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)50Hz或者60Hz常規(guī)設(shè)計(jì)的低壓斷路器運(yùn)用在20Hz的電源系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí), 電流周期將由20ms增加至50ms，此時(shí)短路電流發(fā)生時(shí)電流過(guò)零的時(shí)間會(huì)被延長(zhǎng)，滅弧室內(nèi)積累更多的游離高溫氣體，電流過(guò)零后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度大大削減，增加分?jǐn)嗍〉娘L(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)備安全構(gòu)成極大的隱患。

      低頻短路設(shè)備在低壓電氣檢測(cè)行業(yè)內(nèi)幾乎沒(méi)有可供參考的資料，確定低頻短路設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)和實(shí)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(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)月的奮戰(zhàn)，從探究設(shè)備研制參數(shù)、梳理低頻試驗(yàn)項(xiàng)目、召開(kāi)試驗(yàn)可行性評(píng)審會(huì)到完成低頻短路設(shè)備調(diào)試任務(wù)，我們不斷披荊斬棘，突破檢測(cè)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(yàn)裝置，最大短路電流可達(dá)到:AC16.7 Hz ~20Hz/1140V/50kA。

      該項(xiàng)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(yàn)證在20Hz低頻工況下的短路性能需求，經(jīng)過(guò)多次低頻短路試驗(yàn)驗(yàn)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(biāo)，并比對(duì)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(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為低頻試驗(yàn)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。我們通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)等分析與比較，斷路器的短路極限分?jǐn)嗄芰υ诘皖l時(shí)急劇下降。例如一臺(tái)技術(shù)指標(biāo)為50Hz/AC1140V/60kA的萬(wàn)能式斷路器應(yīng)用在20Hz低頻工況下，建議一：短路分?jǐn)嘀笜?biāo)降容到50%以下；建議二：制造商在開(kāi)發(fā)低頻斷路器的設(shè)計(jì)時(shí)可以結(jié)合其在電網(wǎng)中的實(shí)際運(yùn)行工況，可采用選相與快速開(kāi)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(yīng)用性能，也可利用磁流體動(dòng)力學(xué)電弧模型，對(duì)斷路器滅弧室與吹弧機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造，解決超長(zhǎng)燃弧開(kāi)斷難題。 

      工欲善其事，必先利其器。浙江方圓電氣設(shè)備檢測(cè)有限公司將持續(xù)助力于高難度、高技術(shù)、個(gè)性化定制等專、精、特、新輸配電電器創(chuàng)新研發(fā)服務(wù)，賦能低頻互聯(lián)，為我國(guó)海上風(fēng)電事業(yè)發(fā)展提供檢測(cè)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)支持，積極推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和清潔能源轉(zhuǎn)型，促進(jìn)檢驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。