de.wedoany.com-Bericht: Am 27. Juni wurde die erste aktive Schutzvorrichtung für Transformatorenfehler mit Auslösefunktion in China erfolgreich in der UHV-Umspannstation Tiannan in Betrieb genommen. Die offizielle Inbetriebnahme dieser aktiven Schutzvorrichtung markiert einen bedeutenden Meilenstein in der Entwicklung der originären chinesischen Technologie zur aktiven Abwehr von Transformatorenfehlern – von der theoretischen Forschung und experimentellen Erkundung bis hin zur industriellen Anwendung. Damit wurde ein wichtiger Durchbruch im Bereich der Schlüsseltechnologien für die elektrische Sicherheit erzielt.
Transformatoren sind das zentrale Element der Stromübertragung und -verteilung. Ihr sicherer und stabiler Betrieb wirkt sich direkt auf die Zuverlässigkeit des Stromnetzes, die Sicherheit der Energieversorgung und die nachhaltige sozioökonomische Entwicklung aus. Lange Zeit konnten herkömmliche chinesische Schutz- und Überwachungsvorrichtungen für Transformatoren Explosionen und Brände nicht wirksam verhindern, was zu einem technischen Problem wurde, das die Energiesicherheit, die Stromversorgungssicherheit und die Nutzung sauberer Energie in China ernsthaft beeinträchtigt.
„Die aktive Schutzvorrichtung für Transformatoren basiert auf der innovativen Integration der Prinzipien der Teilentladungsüberwachung und des Relaisschutzes. Anhand der Teilentladungssignale des Transformators gibt sie bei geringen Entladungen einen genauen Alarm und löst vor einer Explosion korrekt aus, um die Energiequelle zu unterbrechen, die die Explosion verursacht. Dies stellt einen grundlegenden Wandel von der nachträglichen Schadensbehebung zur vorbeugenden Maßnahme dar. Es ist vergleichbar mit dem automatischen Notbremssystem eines intelligenten Autos: Wenn ein Gefahrensignal erkannt wird, bremst das System aktiv, um eine Kollision rechtzeitig zu vermeiden.“, erläuterte Tang Yunpeng, leitender Ingenieur der Abteilung für Produktionstechnik der Nordchina-Zweigstelle der State Grid Corporation of China (SGCC), die Innovation der aktiven Schutztechnologie für Transformatorenfehler.
Es ist bekannt, dass unter der koordinierten Leitung der Abteilung für Anlagen der SGCC die Nordchina-Zweigstelle ein „Industry-Academia-Research-Application“-Forschungsteam mit 31 Einheiten und Hunderten von Mitarbeitern aufgebaut hat. Nach fünfjähriger intensiver Arbeit wurde erstmals eine unabhängige und innovative Technologie zur aktiven Abwehr von Transformatorenfehlern in China vorgeschlagen, die die Lücke im Bereich der Explosionsschutztechnologie für Transformatoren vollständig schließt.
„Die in der frühen Forschungs- und Versuchsphase installierten Vorrichtungen gaben nur Alarm- und Auslösesignale aus, ohne tatsächlich auszulösen. Der entscheidende Schritt zur tatsächlichen Auslösung erforderte den vollständigen Nachweis, dass die Vorrichtung den Designanforderungen einer hochzuverlässigen Schutzvorrichtung entspricht. Dazu mussten mehrere Implementierungspläne für Installation, Inbetriebnahme, Antrieb, Betrieb und Wartung erstellt werden, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Obwohl der gesamte Forschungs- und Entwicklungsprozess sehr schwierig war, entschied sich das Team dennoch für eine umfassende Aufrüstung der Vorrichtung, führte ein duales, doppelt redundantes Design ein, um die Hardware-Zuverlässigkeit erheblich zu verbessern, und aktualisierte systematisch den Schutzstrategie-Algorithmus.“, erinnerte sich Hao Zhen, stellvertretender Direktor des Instituts für Hochspannung und Leistungselektronik der SGCC Jibei Electric Power Research Institute, an die Mühen und Tränen des technischen Kernteams.
Es ist bekannt, dass die aktive Schutzvorrichtung auf Gebiete mit hoher Konzentration erneuerbarer Energien und Hochlastnetzabschnitte ausgerichtet ist. UHV-Umspannwerke oder große Anlagen für erneuerbare Energien wurden für die erweiterte Erprobung im Netz ausgewählt. Derzeit sind 33 Vorrichtungen seit drei Jahren im Einsatz und haben bei über 1,8 Millionen verschiedenen Störungen keine einzige Fehlauslösung verursacht, was das Niveau der Fehlauslösungssicherheit auf Schutzniveau belegt. Gleichzeitig haben die Vorrichtungen bei insgesamt 171 Tests, die echten Fehlern in UHV-Transformatoren und Konvertern entsprachen, präzise und korrekt reagiert, wodurch auch die Fähigkeit zur Vermeidung von Auslöseverweigerungen auf Schutzniveau umfassend bestätigt wurde.
„Die Gesamttechnologie des Projektergebnisses hat international führendes Niveau erreicht.“ Laut der Bewertung durch maßgebliche Experten der Elektrizitätswirtschaft verfügt die aktive Schutzvorrichtung über eine zuverlässige korrekte Reaktionsfähigkeit und wirksame Fähigkeiten zur Vermeidung von Auslöseverweigerungen und Fehlauslösungen. Sie erfüllt die Designanforderungen von nicht-elektrischen Schutzvorrichtungen und bietet eine bahnbrechende Lösung für den Explosionsschutz von Transformatoren.
Derzeit wurde diese Technologie in die „Hervorragenden Ergebnisse des nationalen Stromzuverlässigkeitsmanagements“ der Nationalen Energiebehörde aufgenommen und mit dem Sonderpreis für Strominnovation der China Electricity Council sowie dem ersten Preis für technische Erfindungen der State Grid Corporation of China ausgezeichnet. Sie nimmt aktiv am Yixing-Wettbewerb der SASAC teil. Gleichzeitig wurde die Technologie der aktiven Schutzvorrichtung durch ein Patentlizenzmodell erfolgreich in die Praxis umgesetzt und ist für verschiedene Transformatortypen ab 110 kV und höher geeignet.
„In Zukunft werden wir uns weiterhin auf den Schutz großer ölgefüllter Geräte wie Transformatoren, Drosselspulen und Konvertertransformatoren konzentrieren, die industrielle Umsetzung und Markteinführung der aktiven Schutzvorrichtung beschleunigen, sie nacheinander in Provinzen wie Hebei, Shanxi und Anhui in den Auslösebetrieb nehmen, die technologische Weiterentwicklung kontinuierlich vorantreiben und mehr innovative Ergebnisse für den Aufbau eines neuartigen Stromsystems nutzbar machen, um mit dem Licht der Technologie die Häuser der Menschen zu erhellen.“, erklärte Li Qinghai, stellvertretender Direktor der Nordchina-Zweigstelle der SGCC.
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