En relació a la transformació dels interruptors de circuit magnètic permanent a la sala d'interruptors de 35kV de la subestació de 110kV al Camp Petrolífer de Luliang

I. Dilemes de l'equipament en hiverns gèlids

La sala d'interruptors de 35kV de la subestació de 110kV al camp petrolífer de Luliang, inaugurada el 2002, ha estat sempre una àrea clau per al meu equip de manteniment. Els interruptors originals ZN23-40.5/1600 amb mecanisme de molla van posar reptes recurrents durant els hiverns de gel. Amb més de 200 components i un enllaç mecànic de 12 etapes, els mecanismes de molla patien un desgast greu en les superfícies de fricció lliscant. A temperatures tan baixes com -40°C, els lubrificants s'hi congelaven, aturant els rodaments — durant una onada de fred crítica, l'interruptor de línia d'entrada número 3 no va poder reiniciar-se durant 4 hores, forçant-nos a treballar al costat del quadre d'interruptors amb calefactors elèctrics per prevenir un apagament del sistema.

II. La transformació de l'interruptor de magnet permanent

Com a cap tècnic el 2010, vaig participar en el projecte de renovació del quadre d'interruptors de 35kV iniciat per la companyia Xinjiang Oilfield. El disseny de l'interruptor de magnet permanent YWL-12 — "mecanisme de magnet permanent bietable + controlador intel·ligent" — va revolucionar la nostra aproximació:

(A) Avanç tecnològic: Del control mecànic al magnètic

• Principi del mecanisme de magnet permanent: En simulacions de laboratori, vam observar que un pols de 220V CC activa la bobina de tancament, on els camps electromagnètics i permanents es superposen per generar una força motriu de 1.800N, completant l'emmagatzematge d'energia de la molla de contacte en 15ms. Per a la desconexió, un camp electromagnètic invers redueix la força de retenció, permetent que la molla d'obertura separi els contactes a 2,8m/s. Aquest disseny de "disparador electromagnètic + retenció de magnet permanent" va eliminar la necessitat dels motors d'emmagatzematge d'energia dels mecanismes de molla i de les lligadures complexes.

• Característica de disseny d'emergència: El dispositiu de desconexió manual va deixar una impressió duradora — requereix només 12N·m de parell per operar, igualant les velocitats de desconexió elèctrica fins i tot a -30°C, una fiabilitat provada en assajos de camp.

(B) Resultats de l'aplicació in situ

• Verificació de resistència al fred: En un assaj de -38°C del primer interruptor renovat a l'hivern del 2011, vam realitzar 100 operacions consecutives. L'interruptor de molla s'aturà al 17è cicle a causa del lubrificant congelat, mentre que l'interruptor de magnet permanent mantingué una desviació de temps d'acció de ±2ms — ja no calien mantes de calor per als armari de mecanismes.

• Vantatges del control intel·ligent: El nou controlador electrònic monitoritzava les corbes de desplaçament dels contactes en temps real. Quan es produïa una desviació de sobrepàs de 0,3mm en la fase B, el sistema ens alertava 24 hores abans — diferent dels antics mecanismes de molla, que depenia de senyals auditius i que un cop fallaren degut a un pin de connexió desconnectat.

• Durada i consum d'energia: Després de sis mesos, els interruptors de magnet permanent desmuntats mostraven només 0,05mm d'eròsió dels contactes, en comparació amb 0,3mm en els interruptors de molla sense modificar. Encara més remarquable: la corrent de retenció de 50μA (1/1000 de les mecanismes tradicionals) eliminava els errors de sobrecalentament de les bobines.

III. Dades d'operació de dos anys

Fins a finals del 2012, 16 interruptors de magnet permanent havien funcionat durant 730 dies, produint estadístiques sorprenents:

• Els errors d'operació anuals van passar de 27 a 0

• Les hores d'operació de manteniment per unitat van reduir-se de 8 a 1,5

• La taxa general de fallada de l'equipament va disminuir en un 92%

Durant un apagament d'hivern l'any passat, mentre veia els companys testar fàcilment els interruptors, recordava els meus primers dies lluitant amb els mecanismes de molla en condicions de fred. La naturalesa "sense manteniment" de la tecnologia de magnet permanent ara ens allibera per centrar-nos en les actualitzacions de la xarxa intel·ligent — prova que la innovació tecnològica no només resol els problemes immediats sinó que també obre el camí a possibles futurs.