Vztahující se na transformaci trvale magnetických vypínačů v přepážkové místnosti 35kV v transformátorové stanici 110kV v Luliangském ropném poli

I. Problémy s vybavením v mrazivých zimách

35kV přepážková místnost 110kV podstace v Luliangském ropném poli, uvedená do provozu v roce 2002, byla vždy klíčovou oblastí pro mou údržbářskou tým. Původní vakuumové vypínače ZN23-40.5/1600 vybavené pružinovými mechanismy představovaly opakující se výzvy během mrazivých zim. S více než 200 komponentami a 12-stupňovým mechanickým spojem trpěly pružinové mechanismy závažným opotřebením na kluzných plochách. Při teplotách až -40°C zmrzala smazadla, což vedlo k zaklesnutí ložisek – během jednoho kritického mrazivého období selhal vypínač vstupní linky č. 3 s resetováním po dobu 4 hodin, což nás donutilo pracovat vedle rozvodu s elektrickými ohřívači, aby jsme zabránili výpadku systému.

II. Transformace vypínače s permanentním magnétovým mechanismem

Jako technický vedoucí v roce 2010 jsem se zúčastnil rekonstrukce 35kV rozvodu iniciované Xinjiangskou ropnou společností. Návrh vypínače YWL-12 s permanentním magnétovým mechanismem – „bistabilní permanentní magnétový mechanismus + inteligentní kontrolér“ – revolucionalizoval náš přístup:

(A) Technologický průlom: Od mechanického k magnetickému řízení

• Princip permanentního magnétového mechanismu: V laboratorních simulacích jsme pozorovali, že 220V DC puls aktivuje uzavírací cívku, kde se elektromagnetické a permanentní magnetické pole superponují a generují sílu o velikosti 1 800 N, dokončují energii uloženou ve vztažné pružině v 15 ms. Pro odpojení vytvoří reverzní elektromagnetické pole snížení držicí síly, což umožňuje otevírací pružině oddělit kontakty rychlostí 2,8 m/s. Tento návrh „elektromagnetického spouštěče + permanentní magnetické uchopení“ eliminuje potřebu motorů pro ukládání energie a složitých spojů v pružinových mechanismech.

• Rys nouzového návrhu: Ruční spouštěč odpojení nám zapůsobil – vyžadoval pouze 12 N·m momentu k provedení, což odpovídalo rychlosti elektrického odpojení i při -30°C, což byla spolehlivost testovaná v terénu.

(B) Výsledky aplikace na místě

• Ověření odolnosti proti chladu: Během testu v -38°C v zimě 2011 provedli první renovovaný vypínač 100 po sobě jdoucích operací. Pružinový vypínač selhal u 17. cyklu kvůli zmrazenému smazadlu, zatímco vypínač s permanentním magnétovým mechanismem udržel odchylku doby akce ±2 ms – žádné další ohřívací pláště pro schránky mechanismů.

• Výhody inteligentního řízení: Nový elektronický kontrolér sledoval v reálném čase křivky pohybu kontaktů. Když došlo k odchylce přejezdu 0,3 mm v fázi B, systém nás upozornil 24 hodin předem – na rozdíl od starých pružinových mechanismů, které spoléhaly na sluchové signály a jednou selhaly kvůli odpojenému spojovacímu hřebíku.

• Doba životnosti a spotřeba energie: Po šesti měsících ukázali demontované vypínače s permanentním magnétovým mechanismem pouze 0,05 mm eroze kontaktů, na rozdíl od 0,3 mm v neprovedených pružinových vypínačích. Ještě pozoruhodnější je, že proud držení 50 μA (1/1000 tradičních mechanismů) eliminuje selhání přehřátí cívek.

III. Dvouletá operační data

Do konce roku 2012 provozovalo 16 vypínačů s permanentním magnétovým mechanismem 730 dní, což vedlo k následujícím statistikám:

• Roční počet selhání operací klesl z 27 na 0

• Počet údržbářských hodin na jednotku se snížil z 8 na 1,5

• Celková míra selhání zařízení klesla o 92 %

Během zimního výpadku minulý rok, kdy jsem sledoval kolegy, jak snadno testují vypínače, si vzpomněl na své rané dny, kdy jsem bojoval s pružinovými mechanismy v mrazivých podmínkách. „Bezúdržbové“ vlastnosti technologie s permanentním magnétovým mechanismem nás nyní osvobozují, abychom se mohli soustředit na modernizaci inteligentní sítě – důkaz, že technologická inovace nejen řeší okamžité problémy, ale také otevírá cestu pro budoucí možnosti.