《西安联瑞科技_董惠民_风电叶片避雷系统发展简介.ppsx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《西安联瑞科技_董惠民_风电叶片避雷系统发展简介.ppsx(23页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、1.SiC材料避雷器主要用于120KV以下输电网,由西电集团高压电瓷厂(含高压电瓷研究所)最早生产。是一五期间前苏联援建我国156个重点项目之一,始建于1956年,59年建成投产。是当时国内唯一一家研究、生产碳化硅避雷器的企业。1968年大板电气公司出了新一代“无间隙避雷器”,即氧化锌避雷器。80年代初西安高压电瓷厂和抚顺电瓷厂分别从美国GE和日立公司引进生产专利,制造出接近世界水平的500kV 氧化锌避雷器。80年代中后期,先后在:110kV、220kV、330kV、500KV等电网应用国产氧化锌避雷器。第一批的GIS罐式避雷器始于1974年西门子设计的一系列应用范围非常广泛的罐式避雷器。后
2、续逐步引入我国,主要应用系统电压高达800KV。2.氧化锌避雷器3.GIS罐式避雷器联瑞科技创始人董惠民先生在西电集团(当时的避雷器所隶属于西电集团),从事电力系统设计制造行业12年,积累了多年的高压避雷器设计以及制造经验。是国内最早一批从事避雷器设计和制造的专业技术人才。与西北工业大学联合成立西北工业大学树脂基复合材料先进制造工程研究中心,旨在围绕飞机、汽车、船舶、风电等军民用领域及复合材料工程应用领域开展技术研发和成果转化工作。工程中心包括教授1名,副教授1名,技术工人2名,博士研究生和硕士研究生20余名。拥有雄厚的研发及成果转化能力。西安联瑞科技实业有限责任公司西安联瑞生产基地位于西安泾
3、河产业园北区西金路,厂区占地50亩,办公楼3000平方米,厂房30000平米,建有复合材料实验室。在复合材料领域有着深入的研究。先后研发出复合材料横担,上跨高速铁路的道路桥梁双电异物侵限监测设备,风电复合材料防雷系统,汽车复合材料板簧等。西北工业大学树脂基复合材料先进制造工程研究中心旨在围绕飞机、汽车、船舶、风电等军民用领域及复合材料工程应用领域开展技术研发和成果转化工作。工程中心包括教授1名,副教授1名,技术工人2名,博士研究生和硕士研究生20余名。主要研究方向包括四个方面:低成本制造工艺技术研究,材料的高性能和低成本开发,复合材料的回收再利用技术,热塑性复合材料的制造技术等西北工业大学直属
4、中华人民共和国工业和信息化部,中央直管副部级建制,是中国唯一一所以同时发展航空、航天、航海(三航)工程教育和科学研究为特色的全国重点大学,是世界一流大学建设高校(A类),“985工程”、“211工程”重点建设高校目前已获得3项实用新型专利。1项发明专利正在申请中。在从事多年复合材料产品开发,所研发的复合材料板簧质量轻,相对于现有钢板弹簧而言,重量仅为钢板弹簧的25%的重量。疲劳寿命更长相较于其它企业的复合材料板簧而言,其疲劳寿命更长,质量更优。通过了20万公里道路实验验证,是目前国内唯一一家通过重型罐车道路试验的复合材料板簧。特点复合材料板簧相对于钢板弹簧描述重量更轻相同承载力下,可减重857
5、5%重量疲劳寿命更长是钢板弹簧的510倍,通常为50万次以上疲劳寿命油耗更少燃油车每减重100KG,油耗每百公里减少0.6升电动车每减重100KG,续航里程可提高611%其它优点不存在板簧刚度随使用时间下降安全性能相对钢板弹簧而言更高 叶片避雷系统是保证风电机组叶片运行时不受雷击损坏,避免了因雷击造成的长时间的停工和更换受损零部件产生的巨大经济损失,叶片避雷系统保护是保障风力发电机组安全运转的重要组成部分。1.服役周期长达25年以上。2.随着叶片越做越大,对避雷系统的可靠性,耐久性,耐候性,粘合性要求越来越严苛。要求不能随着环境以及时间的变化出现粘连松动问题,出现此问题将会出现避雷系统被击穿事
6、故,严重的会损毁整个风电发电系统。一但发生损毁维修成本非常巨大。3.避雷系统属于多年不用,当叶片遭受雷击时要保证非常高得可靠性,因此要求技术上更高。1、经过长达十多年的材料研发历经大大小小几十次的技术迭代创新,研发出了一体式可靠性高,易成型,避雷器+复合材料的避雷系统叶片避雷系统将高压与低压导线预成型在一起,分支与主线预成型在一起,叶尖与导线预成型在一起,减少了生产过程中的人为因素导致系统失效的可能。保证了产品可靠性和稳定性。2、通过一级防雷测试我们的产品2018年由中材集团使用搭载复合材料风电避雷系统的风电叶片一次性通过了一级防雷测试。3、2019年通过防雷系统质量检测认证4、2021年先后
7、通过了铜、铝最大拉断力及导体电阻质量检测认证5、2022年通过复合材料质量检测认证6、企业也先后获得了ISO 9001质量管理体系认证、环境管理体系认证和职业安全管理体系认证复合材料避雷系统的特点特点描述耐腐蚀不与常见的腐蚀性物质产生反应耐高温热变形温度为280/0.064mm绝缘性好绝缘电阻在常态下为2.8X1014 不易变形剪切强度14.6MPa/4mm高压避雷器绝缘层采用高压电瓷材料,风电避雷系统绝缘层使用树脂基复合材料。项目结果导体直流电阻电阻值小于1m,为电缆导体20时导体最大电阻值。抗冲击电流抗冲击电流200KA,满足IEC61400-24 风轮机-第24部分:雷电防护 I级防雷要
8、求。击穿电压满足电压3.5kV,5min,绝缘无击穿。击穿电压13.53KV/mm拉伸强度11.83KN,符和GB/T 228.1-2010热变形温度热变形温度为280/0.064mm电缆阻燃等级C级,符合GB/T 18380.35-2008 电缆和光缆火焰条件下的燃烧试验金属材料T2铜符合GB/T 5231-2012 5754铝符合 GB/T 3191-2019铝及铝合金挤压棒材电缆试压实验成品电缆10m,侵入205水中1h后,经受交流3500V,5min电压实验无击穿。与传统避雷器对比传统避雷系统复合材料避雷系统vs接闪器嵌入叶片内,由于双方材质不同造成分层现象,影响叶片强度。当接闪器出现
9、问题需要更换时,由于嵌入叶片更换接闪器费时费力。受到雷击时接闪器温度升高使连接处的叶片因高温变形vsvs复材避雷系统与叶片材料相似可以更好的与叶片结合复材避雷系统通过螺纹与接闪器连接更换方便复材避雷系统接闪器成小圆柱体受热膨胀会受到限制,不会对叶片造成大的影响结论:复合材料避雷系统性能高于传统避雷系统!与传统避雷器对比传统避雷系统复合材料避雷系统vs接闪器嵌入叶片内,客户组装单个避雷配件会花费大量的人力和时间由于双方材质不同造成分层现象,影响叶片强度。客户在组装产品时会出现损失和损伤使用单个避雷配件产品难以提高生产效率vsvs使用成套的避雷系统能够减少人力和时间的花费使用成套的避雷系统能够提高
10、产品质量,避免出现损伤复材避雷系统采用一体式成型能够提升产品的生产效率结论:成套的避雷系统比单个避雷配件产品性能好,稳定行可靠,寿命长,生产效率高1、产品质量上:随着风电叶片从30m发展到100m,对避雷系统的质量要求也越来越高。我们需要从原材料质量,加工工艺,加工质量,出厂检验等环节不断提升产品质量,才能满足风电对避雷系统严苛的可靠性及性能要求,具体体现如下:铝材选择长期为航空,航天,航海领域提供原材料的西南铝厂特制铝材。铜材选用金田铜业定制化生产的电力铜材。电缆选用国内实力最强可生产800KV,1000KV的电缆厂家原材料严格执行入厂检验,并要求供应商提供出厂检验报告园区内闭环生产,减少流
11、转过程中可能引入的质量风险产品出厂做到应检,必检,全检。不漏掉任何一个产品2、发展方向上:进行跨学科、跨领域合作1423整合特高压/超高压输电防雷和风电叶片设计等多领域设计及制造资源借鉴特高压/超高压输电网防雷技术,结合风电防雷系统自身特点要求。将特高压/超高压输电线使用的成熟避雷器技术应用于风电叶片防雷系统中。减少风电防雷输电线使用量,减轻叶片重量,降低成本,增加叶片使用寿命,提升避雷系统的可靠性。达到提高风电发电效率的目标。12345相对于传统避雷系统而言,联瑞复合材料避雷系统具有更长的使用寿命联瑞复合材料避雷系统使用方便,可更换性好,安全性高。联瑞复合材料避雷系统可以接多个接闪器,防护区域大使叶片更加安全。相对于市面上单个避雷配件产品,我们能够制作出成套的避雷系统。成套的避雷系统相比较单核单个避雷配件产品质量更高,为风电叶片制造提高了效率,降低了成本。研发质量更好,性能更强的风电避雷系统。为风电产业做出贡献!