Luliang öljykentän 110kV alijäämäaseman 35kV kytkentähuoneen sähkömagneettisten katkaisijoiden muuttaminen

I. Laiteongelmat pakkasissa

35 kV:n kytkentähuone 110 kV:n alihajotelaitoksessa Luliang öljykentällä, joka otettiin käyttöön vuonna 2002, on aina ollut yksi avainalueista huoltoryhmälleni. Alkuperäiset ZN23-40.5/1600-nimiset tyhjiökappalekytkimet, varustettuna kevytyshenkilöillä, aiheuttivat toistuvia haasteita nollan alle pudonneissa lämpötiloissa. Yli 200 komponentilla ja 12-vaiheisella mekaanisella liitännällä kevytyshenkilöt kärsivät vakavaa kulutusta liukuvaan kituun. Kun lämpötila laskeutui -40 °C:een, siltaumaiset jäivät kiinni, mikä johti vaarallisiin tilanteisiin – erään kriittisen pakkaspaineen aikana numero 3:n saapuvalinjan kytkin epäonnistui palautua neljän tunnin ajan, minkä vuoksi meidän piti työskennellä kytkintälaitteiden vieressä sähkölämmityksineen estääksemme järjestelmän romahduksen.

II. Pysyvän magneettisen kytkimen muutos

Vuonna 2010, teknisenä johtajana, osallistuin Xinjiang Öljykenttäyhtiön aloittamaan 35 kV:n kytkintälaiteuudistusprojektiin. YWL-12:n pysyvän magneettisen kytkimen suunnitelma – "bistabilaisten pysyvien magneettien mekanismi + älykäs ohjauslaitteisto" – vallankumous tapamme lähestyä asioita:

(A) Tekninen läpimurto: Mekaanisesta magneettiseen hallintaan

• Pysyvän magneettisen mekanismin periaate: Laboratoriossa havaittiin, että 220 V:n DC-pulssi aktivoi sulkevan kierukkaan, jossa sähkömagneettinen ja pysyvä magneettikenttä yhdistyvät tuottamaan 1 800 N:n ajovallan, täydentäen yhteyden kevytysspringerin energiansäilytystä 15 ms:ssa. Sulkeutuessaan vastakseen sähkömagneettinen kenttä laskee pidätysvoimaa, antaen avaavan kevytysspringerin vetämään yhteysosat pois nopeudella 2,8 m/s. Tämä "sähkömagneettinen aktivointi + pysyvä magneettinen pitäminen" -suunnittelu poisti tarpeen kevytyshenkilöiden energiansäilytysmoottoreille ja monimutkaiselle liitännälle.

• Hätäsuunnitelman ominaisuus: Manuaalinen sulkeutumislaitteisto jätti kestävän vaikutelman – sen toimittaminen vaati vain 12 N·m:n torkin, se soveltuikin sähköiseen sulkeutumiseen myös -30 °C:ssa, mitä testattiin kenttäkokeissa.

(B) Paikan päällä saavutetut tulokset

• Pakkaskestävyyden vahvistus: Talvella 2011 tehdyn ensimmäisen uudistetun kytkimen -38 °C:ssa suoritetussa 100 peräkkäisen toiminnon testissä kevytysspringeri jumiutui 17. kierroksella jäätyneen siltauman vuoksi, kun taas pysyvän magneettisen kytkimen toiminta-aika pysyi ±2 ms:n poikkeamassa – ei enää lämmityslakanoita mekanismien laatikoille.

• Älykän ohjauslaitteiston etumatkapuolet: Uusi sähköinen ohjauslaitteisto valvosi yhteyden matkakäyriä reaaliajassa. Kun B-faasin yhteydessä ilmeni 0,3 mm:n ylitseajo, järjestelmä hälytti meille 24 tuntia etukäteen – vanhat kevytyshenkilöt olivat riippuvaisia kuuloherkimyksistä, ja ne epäonnistuivat kerran irronnutta yhdistevälin takia.

• Kesto ja energiankulutus: Kuuden kuukauden jälkeen purkitut pysyvän magneettisen kytkimen yhteydet näyttivät vain 0,05 mm:n kulutusta, kun taas muuttamattomissa kevytysspringereissä se oli 0,3 mm. Entistäkin huomionarvoisempaa oli, että 50 μA:n pidätysvirta (traditionaalisten mekanismien 1/1000) poisti kierukoiden ylikuumenemisen epäonnistumiset.

III. Kaksi vuotta toimintatietoja

Loppuun vuoteen 2012 mennessä 16 pysyvän magneettisen kytkimen oli toiminut 730 päivää, tuottaen dramaattisia tilastoja:

• Vuotuinen toimintahäiriöiden määrä laski 27:stä 0:een

• Yksikkökohtainen huoltotyöaika vähentyi 8:sta 1,5:een

• Yleinen laitehäiriöaste laski 92 prosenttia

Viime talven sammutuksen aikana, kun katsoin kollegoiden helposti testaavan kytkimiä, muistelin alkuvuosiani, joissa kamppailin kevytyshenkilöiden kanssa pakkasissa. Pysyvän magneettitekniikan "huoltovapaus" vapauttaa nyt keskittymään älyverkon päivityksiin – osoitus siitä, että teknologinen innovaatio ratkaisee välittömiä ongelmia ja avaa tietä tuleville mahdollisuuksille.