Mae ceblau uwch-ddargludo, fel cenhedlaeth newydd o dechnoleg trawsyrru pŵer, wedi dod yn arf pwerus ar gyfer datrys tagfeydd cyflenwad pŵer mewn ardaloedd craidd trefol a hyrwyddo trawsnewid gwyrdd y grid pŵer oherwydd eu gwrthwynebiad sero, colled isel, a nodweddion gallu mawr. Fodd bynnag, mae ei weithrediad yn dibynnu ar amgylcheddau tymheredd isel eithafol (tua -196 gradd) a systemau rheoli manwl gywir, sy'n cynnwys heriau technegol lluosog megis cynnal a chadw tymheredd isel, amddiffyn rhag diffodd, ac addasu mecanyddol. Isod, byddwn yn ymhelaethu ar y pwyntiau allweddol a'r profiad ymarferol o weithredu cebl uwch-ddargludo o dri dimensiwn: sut i sefydlogi'r materion craidd a'r arferion ymateb, sut i safoni'r broses weithredu, a sut i atgyweirio problemau ac atebion nodweddiadol, ynghyd ag achosion gwirioneddol.
1, Materion craidd ac atebion ymarferol ar gyfer gweithredu ceblau uwch-ddargludo
(1) Cynnal a chadw amgylchedd tymheredd isel: sefydlogrwydd system nitrogen hylifol yw "rhif bywyd" gweithredu
Mae angen amgylchedd nitrogen hylifol (-} 196 gradd) ar ddeunyddiau uwchddargludo i arddangos nodweddion gwrthiant sero, felly cynnal amgylchedd tymheredd isel yw'r brif dasg. Mae'r heriau craidd yn ymwneud â rheoli gollyngiadau gwres yn y system cylchrediad nitrogen hylifol (gall ymwthiad gwres amgylcheddol achosi anweddiad nitrogen hylifol, amharu ar amodau tymheredd isel), gweithrediad effeithlon yr uned rheweiddio (sy'n gofyn am ailgyflenwi parhaus o gapasiti oeri), a chydbwysedd deinamig pwysedd system a chyfradd llif.
Delio ag ymarfer:
1. Dyluniad inswleiddio aml-haen: Mae'r corff cebl wedi'i lapio mewn tiwb inswleiddio gwactod hyblyg haen dwbl i leihau ymwthiad gwres allanol (fel dyluniad tiwb inswleiddio prosiect arddangos Shanghai 35kV, sydd â dim ond 1/10 o golled gwres ceblau traddodiadol);
2. System rheweiddio cyfochrog aml-beiriant: Mae unedau rheweiddio lluosog wedi'u ffurfweddu i redeg ochr yn ochr, ac mae nifer yr unedau i'w troi ymlaen yn cael eu haddasu'n ddeinamig yn unol â'r gofynion cynhwysedd oeri (mae prosiect Shenzhen 10 kV yn defnyddio unedau rheweiddio GM capasiti oeri mawr a gynhyrchir yn ddomestig i ddatrys y broblem o gyfnewid gwres effeithlon mewn mannau bach);
3. Monitro amser real a gwneud copi wrth gefn diangen: Mae synwyryddion tymheredd, pwysau a llif yn cael eu defnyddio ar nodau allweddol mynedfeydd cebl, allanfeydd ac unedau rheweiddio (mae 9 ffynnon weithredol wedi'u sefydlu yn Shanghai, pob un â chyfarpar monitro nitrogen hylifol). Unwaith y canfyddir annormaleddau (fel tymheredd uwch na ± 2 gradd ), mae'r uned rheweiddio wrth gefn yn cael ei gychwyn ar unwaith i sicrhau amgylchedd tymheredd isel sefydlog.
(2) Diogelu gorfoltedd: naid dechnolegol o "bŵer goddefol-i ffwrdd" i "hunan adferiad gweithredol"
Gorboethi (y ffenomen o ddeunyddiau uwch-ddargludo yn adfer ymwrthedd yn sydyn oherwydd tymheredd, cerrynt, neu faes magnetig sy'n uwch na'r gwerthoedd critigol) yw methiant gweithredol mwyaf difrifol ceblau uwchddargludo, a all arwain at orboethi lleol, difrod inswleiddio, a hyd yn oed llosgi offer. Mae dulliau amddiffyn traddodiadol yn dibynnu ar doriadau pŵer cyflym, ond gallant arwain at doriadau pŵer ac effeithio ar brofiad y defnyddiwr.
Delio ag ymarfer:
1. Monitro ymasiad aml-baramedr: Casglu data tymheredd, cerrynt a foltedd cebl mewn amser real trwy fesur tymheredd ffibr optig, synwyryddion cerrynt, a thrawsnewidwyr foltedd (roedd prosiect Shenzhen yn defnyddio dyfeisiau mesur dirgryniad ffibr optig ar hyd y llinell cebl 400 metr i gyflawni synhwyro tymheredd lefel milimetr);
2. Dyfais amddiffyn quench deallus: Datblygu dyfais integredig o "gwibdaith hunan adferiad". Pan ganfyddir cynnydd sydyn mewn gwrthiant (fel mwy na 0.1m Ω), mae'r ddyfais yn torri'r cerrynt bai o fewn 10 milieiliad ac yn oeri'n gyflym trwy'r system oeri, gan ganiatáu i'r deunydd uwch-ddargludo fynd i mewn i'r cyflwr uwchddargludo eto (mae dyfais amddiffyn Shanghai Engineering wedi cyflawni hunanadferiad ar ôl 3 chylch diffodd);
3. Dyluniad rhwydwaith cylch electromagnetig: Adeiladu llwybrau cyflenwad pŵer segur ar ochr y grid, a chynnal cyflenwad pŵer trwy newid rhwydwaith cylch yn ystod toriadau pŵer (mae prosiect Shenzhen wedi'i gysylltu â'r rhwydwaith cylch pŵer deuol yn Ardal Ganolog Futian, ac mae'r gyfradd trosglwyddo llwyth yn ystod toriadau pŵer yn cyrraedd 100%).
(3) Addasiad Perfformiad Mecanyddol: Yr 'Her Hyblygrwydd' o ran Gosod a Gweithredu
Mae ceblau uwchddargludo yn cynnwys haenau lluosog fel tapiau uwchddargludo (dim ond 0.4 milimetr o drwch), haenau clustogi, a haenau amddiffynnol, ac mae eu cryfder mecanyddol yn llawer is na cheblau copr traddodiadol. Gall grym tyniant gormodol, radiws plygu bach, neu ddirgryniad yn ystod y gosodiad achosi toriad stribedi neu ddadlaminiad rhynghaenog.
Delio ag ymarfer:
1. Proses osod wedi'i haddasu: Penderfynwch ar baramedrau allweddol trwy arbrofion efelychu 1:1 (fel Shanghai Engineering yn atgynhyrchu amgylchedd cymhleth yr ardal drefol ganolog yn Wujing Town, Minhang District, gan fesur grym tyniant mwyaf a ganiateir y cebl uwchddargludo i fod yn 8kN a'r radiws plygu lleiaf i fod yn 1.5 metr);
2. Offer gosod arbenigol: ymchwil a datblygu offer gosod ongl bach a gostyngiad mawr (fel y prosiect Shenzhen gan ddefnyddio'r "pibell uchaf cydbwysedd dŵr mwd" a phrosesau "ffordd osgoi ongl fawr" i ddatrys problem orielau pibellau tanddaearol cul mewn hen ardaloedd trefol);
3. monitro straen deinamig: Monitro amser real o densiwn cebl yn ystod y broses gosod (defnyddir synwyryddion gratio Bragg ffibr yn y prosiect Shenzhen, a larymau awtomatig yn cael eu sbarduno pan fydd y gwyriad tensiwn yn fwy na ± 5%), a monitro dirgryniad trwy greoedd daear deallus yn ystod gweithrediad (synwyryddion dirgryniad yn cael eu gosod ym mhob 9 ffynhonnau gweithio o'r prosiect Shanghai, a sioc amsugno mesurau amlder yn fwy na'r 1 Hz).
(4) Inswleiddio a Rheolaeth Thermol: Prawf Deuol o "Tymheredd Isel + Foltedd Uchel"
Mae ceblau uwchddargludo yn gweithredu mewn amgylchedd nitrogen hylifol (-196 gradd) a rhaid iddynt wrthsefyll folteddau o 35kV neu hyd yn oed yn uwch. Rhaid i'r deunydd inswleiddio fod â chadernid tymheredd isel a gwrthiant foltedd uchel. Yn ogystal, gall terfynellau cebl (rhyngwynebau sy'n gysylltiedig â'r grid pŵer confensiynol) brofi tymereddau uchel lleol oherwydd gollyngiadau gwres, a all effeithio ar berfformiad inswleiddio.
Delio ag ymarfer:
1. Dyluniad inswleiddio cyfansawdd: defnyddio strwythur inswleiddio cyfansawdd o ddeunyddiau inswleiddio solet (fel resin epocsi) a nitrogen hylifol (dim ond 20mm yw trwch haen inswleiddio ceblau Shanghai 35kV, ac mae'r gwrthiant corona ddwywaith yn fwy na cheblau traddodiadol);
2. Optimeiddio inswleiddio terfynell: Mae'r derfynell yn mabwysiadu strwythur inswleiddio gwactod aml-haen (mae cyfradd gollyngiadau gwres terfynol prosiect Shenzhen yn llai na 0.5W/m, sydd 30% yn is na'r safon ryngwladol), ac mae glud tymheredd isel yn cael ei lenwi ar y rhyngwyneb i atal bylchau inswleiddio a achosir gan anweddiad nitrogen hylifol;
3. Profion insiwleiddio rheolaidd: Defnyddiwch megohmmeter i fesur y prif wrthwynebiad inswleiddio bob chwarter (gyda gofyniad o Fwy na neu'n hafal i 1000M Ω), a chynnal profion colled dielectrig blynyddol (mae ffactor colled dielectrig tri-cyfnod Shanghai Engineering i gyd i gyd).<0.5%, far below the warning value of 1%).
2, Proses weithredu safonol o geblau uwchddargludo
Rhaid i weithrediad ceblau uwch-ddargludo ddilyn y broses pedwar cam o "gweithrediad a chynnal a chadw cysylltiad grid prawf cyn oeri", a rhaid cofnodi paramedrau allweddol ar bob cam i sicrhau olrhain.
(1) Cam cyn oeri: oeri graddol o dymheredd yr ystafell i -196 gradd
Mae cyn-oeri yn gam hanfodol wrth ddechrau gweithredu, ac mae angen osgoi difrod straen thermol a achosir gan oeri cyflym (fel torri tâp uwch-ddargludo neu ddatgysylltiad ar y cyd). Mae'r broses benodol fel a ganlyn:
1. Gwacáu'r system: Defnyddiwch bwmp gwactod i wacáu piblinell fewnol y cebl i raddau gwactod o 1 × 10 ⁻ ³ Pa, dileu amhureddau (fel lleithder ac aer), ac atal rhwystr pibelli ar dymheredd isel;
2. Chwythu nitrogen: Chwythwch y biblinell yn araf â nitrogen tymheredd ystafell (cyfradd llif Llai na neu'n hafal i 5m ³/h) i gael gwared ar amhureddau gweddilliol ymhellach;
3. Cyn-oeri nitrogen hylifol: Chwistrellwch nitrogen hylifol ar gyfradd o 0.5 gradd / mun a gostyngwch dymheredd y cebl yn raddol (yr amser cyn oeri ar gyfer prosiect Shanghai yw 48 awr, ac mae'r tymheredd terfynol yn sefydlogi ar -196 gradd ± 2 gradd).
(2) Prawf llif: ymarfer ymarferol i wirio'r capasiti cario cerrynt graddedig
Ar ôl cwblhau'r oeri ymlaen llaw, mae angen gwirio gallu cario cyfredol y cebl trwy brawf cario cerrynt. Mae'r arbrawf yn mabwysiadu'r "dull arosod presennol":
1. Cylched byr tri cham ar ddiwedd y cebl, cysylltwch rheolydd foltedd ar y dechrau, a chynyddwch y cerrynt yn raddol (gan ddechrau o 10% o'r cerrynt graddedig, gan gynyddu 10% bob 30 munud);
2. Monitro cyfnodau foltedd a chyfredol pob cam (gyda gwahaniaeth cyfnod gofynnol o Llai na neu'n hafal i 5 gradd), yn ogystal â'r tymheredd (gyda thymheredd allfa nitrogen hylifol Llai na neu'n hafal i -190 gradd C);
Pan fydd y cerrynt yn cyrraedd y gwerth graddedig (fel y cerrynt graddedig o 2160A ar gyfer cebl 35kV yn Shanghai) ac yn sefydlogi am 24 awr, mae'r prawf yn gymwys.
(3) Gweithrediad cysylltiedig â grid: gwarant 24/7 o "monitro ar-lein + gweithrediad a chynnal a chadw deallus"
Ar ôl cysylltu â'r grid, mae angen monitro'r paramedrau canlynol mewn-amser real trwy lwyfan monitro ar-lein:
1. System nitrogen hylifol: pwysedd mewnfa (0.3-0.5MPa), tymheredd allfa (-196 gradd ± 2 gradd), cyfradd llif (10-15L/min);
2. Paramedrau trydanol: cerrynt (Llai na neu'n hafal i'r gwerth graddedig), foltedd (foltedd graddedig ± 5%), colled dielectrig (Llai na neu'n hafal i 1%);
3. Paramedrau amgylcheddol: gweithio'n dda tymheredd a lleithder (tymheredd Llai na neu'n hafal i 30 gradd, lleithder Llai na neu'n hafal i 70%), dirgryniad (Llai na neu'n hafal i 5Hz).
Mae'r tîm gweithredu a chynnal a chadw yn mabwysiadu modd "archwiliad tri dimensiwn + monitro canolog": archwiliad dyddiol o'r gwaith yn dda (gwirio a yw'r bibell inswleiddio wedi'i farugog ac a yw'r peiriant rheweiddio yn rhedeg yn annormal), dadansoddiad wythnosol o ddata monitro ar-lein (os yw'r llif nitrogen hylifol yn amrywio o fwy na ± 10%, mae angen gwirio'r rhwystr yn y piblinellau yn fisol i'r tymheredd neu'r mesuriad llai na thymheredd y piblinellau) -180 gradd yn normal).
(4) Cynnal a chadw rheolaidd: cynnal a chadw ataliol "asesiad statws + ailosod cydran"
Mae angen cynnal a chadw cynhwysfawr bob blwyddyn o weithredu:
1. Gwerthusiad perfformiad inswleiddio: Mesurwch y prif wrthwynebiad inswleiddio (Yn fwy na neu'n hafal i 1000M Ω) a ffactor colled dielectrig (Llai na neu'n hafal i 0.5%);
2. Arolygiad perfformiad mecanyddol: Gwiriwch a oes craciau yn y tâp uwch-ddargludo trwy archwiliad pelydr X (ni ddarganfuwyd unrhyw ddifrod i'r tâp yn ystod gweithrediad tair blynedd prosiect Shanghai);
3. Cynnal a chadw system rheweiddio: disodli olew rheweiddio, cyfnewidydd gwres glân (cylch cynnal a chadw peiriant rheweiddio ym mhrosiect Shenzhen yw 2000 awr).
3, Problemau a gwrthfesurau posibl yn ystod y llawdriniaeth
Er gwaethaf optimeiddio technolegol parhaus, efallai y bydd gweithrediad cebl uwchddargludo yn dal i brofi diffygion oherwydd newidiadau amgylcheddol, heneiddio offer, neu wallau gweithredol, ac mae angen datblygu strategaethau ymateb wedi'u targedu.
(1) Problem 1: Abnormal increase in liquid nitrogen temperature (such as outlet temperature>-190 gradd)
Rhesymau: Gollyngiad gwres o'r tiwb inswleiddio (megis difrod i'r haen gwactod), methiant y peiriant rheweiddio (fel gwisgo cywasgydd), a rhwystr y pwmp nitrogen hylifol (cronni amhureddau).
ateb:
1. Archwiliwch ymddangosiad y bibell inswleiddio ar unwaith (gall ardaloedd rhew fod yn bwyntiau gollwng), defnyddiwch fesurydd gwactod i fesur gradd gwactod yr haen inswleiddio (<1 × 10 ⁻ ² Pa is normal), and if the leakage point is small, seal it with low-temperature glue; If the leakage point is large, replace the insulation pipe;
2. Newid i'r uned rheweiddio wrth gefn (mae gan brosiect Shanghai 2 brif uned rheweiddio ac 1 uned wrth gefn, gydag amser newid o lai na 5 munud);
3. Diffoddwch y pwmp nitrogen hylifol a chwythwch y biblinell yn ôl gyda nwy nitrogen (pwysedd 0.2MPa) i gael gwared ar amhureddau (cafodd prosiect Shenzhen ei rwystro unwaith gan naddion copr a adawyd yn ystod y gwaith adeiladu, ond adferwyd y biblinell i normal ar ôl chwythu'n ôl).
(2) Problem 2: Overload triggering (sudden increase in resistance>0.1m Ω)
Rhesymau: Overcurrent (megis cynnydd sydyn yn llwyth y defnyddiwr), gorgynhesu lleol (cyswllt gwael o bwyntiau weldio stribed), ymyrraeth maes magnetig (moduron mawr cyfagos).
ateb:
1. Mae'r ddyfais amddiffynnol yn awtomatig yn baglu (amser taith prosiect Shenzhen<10ms), cutting off the fault current;
2. Gwiriwch y cofnod presennol (os oes cynnydd sydyn yn y llwyth, cysylltwch â'r defnyddiwr i addasu'r cynllun trydan; os oes problem gyda'r pwynt weldio, ail-weld a phrofi'r gwrthiant);
3. Cychwynnwch yr uned oeri i gyflymu'r broses oeri (tymheredd targed -196 gradd), ac ailgysylltu â'r grid ar ôl i'r gwrthiant ddychwelyd i 0 (roedd peirianneg Shanghai unwaith wedi achosi toriad pŵer oherwydd cynnydd sydyn yn y llwyth, a adferodd y cyflenwad pŵer yn awtomatig ar ôl 30 munud).
(3) Problem 3: Stribed cebl yn torri ar ôl gosod (fel ymwrthedd inswleiddio<100M Ω)
Rheswm: Grym tyniant gormodol (dros 8kN), radiws plygu bach (<1.5 meters), and high lateral pressure (>5kN/m).
ateb:
1. Rhoi'r gorau i osod ar unwaith a defnyddio ffibr optegol i ganfod lleoliad y toriad (cywirdeb ± 1 metr);
2. Torrwch yr adran wedi'i thorri i ffwrdd, disodli'r stribed sbâr (gyda'r un model â'r stribed gwreiddiol), ail-weldio a pherfformio triniaeth inswleiddio (roedd prosiect Shenzhen unwaith yn achosi i'r stribed dorri oherwydd radiws plygu bach, a llwyddodd y ailosodiad i basio'r prawf);
3. Addaswch y paramedrau gosod (fel lleihau'r cyflymder tyniant i 0.5m/munud a chynyddu diamedr yr olwyn canllaw plygu).
