Относно трансформацията на постоянните магнитни прекъсвачи в машинната зала за 35 кВ на подстанцията за 110 кВ в Лулянгско нефтено поле

I. Проблеми с оборудването през ледените зимни месеци

Устройството за въздушно превключване на 35 кВ в подстанцията на 110 кВ в Лулянгско нефтено поле, въведено в експлоатация през 2002 г., винаги е било ключова зона за моята екип за поддръжка. Оригиналните вакуумни прекъсвачи ZN23-40.5/1600, оснащени с пружинни механизми, предизвикваха повтарящи се проблеми по време на зимни температури под нулата. С над 200 компонента и 12-етапен механичен свръз, пружинните механизми изтърпяха сериозен износ на плъзгащите се трибни повърхности. При температури до -40°C смазките замръзват, затварят подшипниците – по време на един критичен студен период, прекъсвачът за входяща линия №3 не можа да се възстанови за 4 часа, което ни принуди да работим до апаратурата с електрически нагреватели, за да предотвратим изключение на системата.

II. Трансформацията с перманентномагнитния прекъсвач

Като технически ръководител през 2010 г., участвах в проекта за модернизация на устройствата за въздушно превключване на 35 кВ, започнат от компанията Xinjiang Oilfield Company. Дизайнът на перманентномагнитния прекъсвач YWL-12 – „бистабилен перманентномагнитен механизм + интелигентен контролер“ – революционизира подхода ни:

(A) Технологично прорив: От механичен към магнитен контрол

• Принцип на перманентномагнитния механизъм: В лабораторни симулации наблюдавахме, че 220V DC импулс активира обмотката за затваряне, където електромагнитното и перманентномагнитното поле се наслаяват, за да генерират 1,800N движителна сила, завършвайки зареждането на контактната пружина за 15ms. За разтворяване обратното електромагнитно поле намалява задържащата сила, позволявайки на пружината за разтворяване да раздвижи контактите с 2.8m/s. Този дизайн „електромагнитен тригер + перманентномагнитно задържане“ елиминира нуждата от двигатели за зареждане на пружините и сложни свръзки.

• Характеристика на аварийния дизайн: Устройството за ръчно разтворяване остави дълбоко впечатление – изисква само 12N·m момента за управление, съответства на скоростта на електрическото разтворяване дори при -30°C, надеждност, тествана в полеви условия.

(B) Резултати от приложението на място

• Проверка на устойчивостта към студа: При тест на -38°C на първия модернизиран прекъсвач през зимата на 2011 г., проведохме 100 последователни операции. Пружинният прекъсвач спря на 17-ти цикъл поради замръзнала смазка, докато перманентномагнитният прекъсвач поддържа ±2ms отклонение на времето за действие – вече няма нужда от нагревателни одеяла за кабините на механизми.

• Преимущества на интелигентния контрол: Новият електронен контролер наблюдава кривите на пътя на контактите в реално време. Когато се появи 0.3mm отклонение на пътя в фаза B, системата ни известява 24 часа напред – в сравнение със старите пружинни механизми, които зависят от слухови сигнали и веднъж се провалиха поради откъснал се свързващ пин.

• Срок на служба и енергийна консумация: След шест месеца, демонтираният перманентномагнитен прекъсвач показва само 0.05mm износ на контактите, в сравнение с 0.3mm в неремонтирани пружинни прекъсвачи. Още по-впечатляващо: токът за задържане от 50μA (1/1000 от традиционните механизми) елиминира провалите на обмотките от прекомерно загряване.

III. Двегодишни данни за експлоатация

До края на 2012 г., 16 перманентномагнитни прекъсвача са функционирали за 730 дни, давайки удивителни статистически резултати:

• Годишните откази на експлоатацията са намалели от 27 до 0

• Часовете за поддръжка на единица са намалели от 8 до 1.5

• Общият процент откази на оборудването е намален с 92%

По време на зимната спирка миналата година, когато наблюдавах колегите лесно тестващи прекъсвачите, си спомних трудните дни, прекарани с пружинни механизми в ледени условия. „Безподдръжната“ природа на перманентномагнитната технология сега ни дава възможност да се фокусираме върху модернизацията на интелигентната мрежа – доказателство, че технологическите иновации не само решават непосредствени проблеми, но и отварят път за бъдещи възможности.