در مورد تبدیل کلاهک‌های قطع‌کننده دائمی مغناطیسی در اتاق کلید ۳۵kV از زیراستانیون ۱۱۰kV در میدان نفتی لولیان

I. مشکلات تجهیزات در زمستان‌های یخ‌زده

اتاق کلید ۳۵ کیلوولت از زیرстанسیون ۱۱۰ کیلوولت در میدان نفتی لولیانگ، که در سال ۲۰۰۲ به بهره‌برداری رسید، همیشه منطقه کلیدی برای تیم نگهداری من بوده است. دیوان‌ها خلاء ZN23-40.5/1600 مجهز به مکانیسم‌های عملکرد فنری، در طول زمستان‌های یخ‌زده مسائل مکرری را ایجاد می‌کردند. با بیش از ۲۰۰ قطعه و پیوند مکانیکی ۱۲ مرحله‌ای، مکانیسم‌های فنری دچار سایش شدید روی سطوح اصطکاک لغزشی می‌شدند. در دمای حداقل -۴۰ درجه سانتیگراد، چربی‌ها یخ می‌زدند و محورها را مسدود می‌کردند—در طول یک سرمای حیاتی، دیوان خط ورودی شماره ۳ برای ۴ ساعت نتوانست بازنشانی شود و ما مجبور شدیم کنار دیوان‌ها با گرم‌کن‌های الکتریکی کار کنیم تا از سیاه‌شدن سیستم جلوگیری کنیم.

II. تحول دیوان مغناطیس دائمی

به عنوان رهبر فنی در سال ۲۰۱۰، در پروژه تجدیدسازی اتاق کلید ۳۵ کیلوولت که توسط شرکت میدان نفتی سین‌کیانگ آغاز شد، شرکت کردم. طراحی دیوان مغناطیس دائمی YWL-12—"مکانیسم مغناطیس دائمی دو وضعیتی + کنترل‌کننده هوشمند"—رویکرد ما را انقلابی کرد:

(A) پیشرفت فنی: از کنترل مکانیکی به کنترل مغناطیسی

• اصول مکانیسم مغناطیس دائمی: در شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی مشاهده کردیم که ضربه ۲۲۰ ولت مستقیم الکتریکی کویل بستن را فعال می‌کند، جایی که میدان‌های الکترومغناطیسی و مغناطیس دائمی روی هم می‌آیند و نیروی گردان ۱۸۰۰ نیوتون را ایجاد می‌کنند و انرژی ذخیره‌سازی فنر تماس را در ۱۵ میلی‌ثانیه تکمیل می‌کنند. برای قطع، میدان الکترومغناطیسی معکوس نیروی نگهداری را کاهش می‌دهد و فنر باز کننده تماس‌ها را با سرعت ۲.۸ متر بر ثانیه از هم جدا می‌کند. این طراحی "فعال‌ساز الکترومغناطیسی + نگهداری مغناطیس دائمی" نیاز به موتورهای ذخیره‌سازی انرژی مکانیسم‌های فنری و پیوندهای پیچیده را حذف کرد.

• ویژگی طراحی اضطراری: دستگاه قطع دستی تأثیر عمیقی گذاشت—با نیاز به گشتاور ۱۲ نیوتون‌متر برای عملکرد، حتی در دمای -۳۰ درجه سانتیگراد با سرعت قطع الکتریکی مطابقت داشت، که در آزمایش‌های میدانی آزموده شد.

(B) نتایج کاربرد میدانی

• تایید مقاومت در برابر سرما: در آزمون -۳۸ درجه سانتیگراد در زمستان ۲۰۱۱، ۱۰۰ عملیات متوالی روی اولین دیوان تجدیدسازی شده انجام شد. دیوان فنری در دور ۱۷ به دلیل یخ‌زدن چربی متوقف شد، در حالی که دیوان مغناطیس دائمی با انحراف زمان عمل ۲ میلی‌ثانیه ± حفظ شد—دیگر نیازی به گرم‌کن‌های محفظه مکانیسم نبود.

• مزایای کنترل هوشمند: کنترل‌کننده الکترونیکی جدید مسیر تماس‌ها را به صورت زنده نظارت می‌کرد. وقتی انحراف ۰.۳ میلی‌متر در فاز B رخ داد، سیستم ۲۴ ساعت قبل از زمان اعلان کرد—متفاوت از مکانیسم‌های فنر قدیمی که به سیگنال‌های صوتی متکی بودند و یکبار به دلیل جدا شدن پین اتصالی شکست خورد.

• عمر مفید و مصرف انرژی: پس از شش ماه، دیوان‌های مغناطیس دائمی تجزیه شدند و فقط ۰.۰۵ میلی‌متر فرسایش تماس را نشان دادند، در مقابل ۰.۳ میلی‌متر در دیوان‌های فنری بدون تغییر. حتی بیشتر از این: جریان نگهداری ۵۰ میکروآمپر (۱/۱۰۰۰م مکانیسم‌های سنتی) شکست‌های گرم شدن کویل را حذف کرد.

III. دو سال داده‌های عملیاتی

تا پایان سال ۲۰۱۲، ۱۶ دیوان مغناطیس دائمی برای ۷۳۰ روز عملیاتی بودند و آمار شگفت‌انگیزی ارائه دادند:

• شکست‌های عملیاتی سالانه از ۲۷ به ۰ کاهش یافت

• ساعات تعمیر و نگهداری هر واحد از ۸ به ۱.۵ کاهش یافت

• نرخ کلی خرابی تجهیزات ۹۲٪ کاهش یافت

در توقف زمستانی سال گذشته، وقتی همکاران را مشاهده کردم که به راحتی دیوان‌ها را آزمایش می‌کردند، به روزهای اولیه خود یادآوری کردم که با مکانیسم‌های فنری در شرایط یخ‌زده مبارزه می‌کردم. "بدون نیاز به تعمیر و نگهداری" فناوری مغناطیس دائمی حالا ما را آزاد می‌کند تا روی به‌روزرسانی شبکه هوشمند تمرکز کنیم—اثباتی بر این که نوآوری فنی نه تنها مشکلات فوری را حل می‌کند بلکه راه را برای امکانات آینده هموار می‌کند.