En relación á transformación dos interruptores de circuito de imán permanente no cuarto de manobras de 35kV da subestación de 110kV en Luliang Oilfield

I. Dilemas do equipamento nos invernos gélidos

A sala de comutadores de 35kV da subestação de 110kV no campo petrolífero de Luliang, inaugurada en 2002, sempre foi uma área clave para o meu equipo de manutenção. Os interruptores de vácuo ZN23-40.5/1600 orixinais, equipados con mecanismos de molas, supuxeron desafíos recorrentes durante os invernos abaixo de cero. Con máis de 200 compoñentes e unha ligazón mecánica de 12 etapas, os mecanismos de mola sofriron un desgaste severo nas superficies de fricción deslizante. A temperaturas tan baixas como -40°C, os lubrificantes conxelaban, obstruíndo as roldanas — durante unha onda de frío crítica, o interruptor de entrada número 3 non puido reiniciarse durante 4 horas, forzándonos a traballar xunto ao armario de comutación con calefactores eléctricos para evitar un apagón do sistema.

II. A transformación dos interruptores de imán permanente

Como líder técnico en 2010, participei no proxecto de renovación de armarios de comutación de 35kV iniciado pola Compañía de Campos Petrolíferos de Xinjiang. O deseño do interruptor de imán permanente YWL-12 — "mecanismo de imán permanente biestable + controlador inteligente" — revolucionou o noso enfoque:

(A) Avance tecnolóxico: Do control mecánico ao magnético

• Principio do mecanismo de imán permanente: Nas simulacións de laboratorio, observamos que un pulso DC de 220V activa a bobina de pechado, onde os campos electromagnético e de imán permanente se superpoñen para xerar unha forza motriz de 1.800 N, completando o almacenamento de enerxía das molas de contacto en 15 ms. Para o disparo, un campo electromagnético inverso reduce a forza de mantemento, permitindo que a mola de abertura separe os contactos a 2,8 m/s. Este deseño de "activación electromagnética + mantemento de imán permanente" eliminou a necesidade de motores de almacenamento de enerxía e ligações complexas dos mecanismos de molas.

• Característica de deseño de emergencia: O dispositivo de disparo manual deixou unha forte impresión — requirindo só 12 N·m de par para operar, coincidiu coas velocidades de disparo eléctrico incluso a -30°C, unha fiabilidade probada durante ensaios de campo.

(B) Resultados da aplicación no terreo

• Verificación de resistencia ao frío: En unha proba a -38°C do primeiro interruptor renovado no inverno de 2011, realizamos 100 operacións consecutivas. O interruptor de mola bloqueouse na 17ª ciclo debido ao lubrificante conxelado, mentres que o interruptor de imán permanente manteve unha desviación de tempo de acción de ±2 ms — xa non era necesario usar cobertores térmicos para os armarios de mecanismos.

• Vantaxes do control inteligente: O novo controlador electrónico monitorizaba as curvas de viaxe dos contactos en tempo real. Cando ocorreu unha desviación de viaxe excesiva de 0,3 mm na fase B, o sistema nos alertou 24 horas antes — a diferenza dos antigos mecanismos de mola, que dependían de pistas audibles e unha vez fallaron debido a un pino de conexión desprendido.

• Duración e consumo de enerxía: Despois de seis meses, os interruptores de imán permanente desmontados mostraron só 0,05 mm de erosión de contacto, comparado cos 0,3 mm nos interruptores de mola sen modificar. Aínda máis notable: a corrente de mantemento de 50 µA (1/1000 da de mecanismos tradicionais) eliminou fallos por sobreaquecemento das bobinas.

III. Dous anos de datos operativos

Ao final de 2012, 16 interruptores de imán permanente operaron durante 730 días, producindo estatísticas impressionantes:

• As falhas anuais de operación caeron de 27 a 0

• As horas-homem de manutención por unidade reducíronse de 8 a 1,5

• A taxa global de fallos de equipos diminuíu en 92%

Durante un cierre invernal do ano pasado, mentres miraba aos collexas testar facilmente os interruptores, recordaba os meus primeiros días luchando con mecanismos de mola en condicións gélidas. A natureza "sen manutención" da tecnoloxía de imán permanente agora libera a nós para centrarnos nas actualizacións de redes intelixentes — proba de que a innovación tecnolóxica non só resolve problemas inmediatos, senón que tamén abre camiño a posibilidades futuras.