ביחס להמרה של מפלי מגנטים קבועים במחסן המפסקים של 35kV בתחנת התחזוקה של 110kV בשדה הנפט לוליאנג

I. בעיות בציוד בחורף קפוא

חדר המפסקים של 35kV בתחנת ההפצה של 110kV בשדה הנפט לוליאנג, שנמסר לשימוש בשנת 2002, תמיד היה אזור מפתח עבור צוות החזקת. המפסקים הריקים המקוריים ZN23-40.5/1600, מצוידים במנגנונים פנימיים מתוחים, הציגו אתגרים חוזרים במהלך חורפיים מתחת לאפס. עם יותר מ-200 רכיבים וציר מכני בעל 12 שלבים, המנגנונים המתוחים סבלו מ蘑继续翻译

עם יותר מ-200 רכיבים וציר מכני בעל 12 שלבים, המנגנונים המתוחים סבלו מחבירה קשה על פני השטח המחליקים. בטמפרטורות נמוכות עד -40°C, הזייטון קפא, גורם לחסימה בכיסאות ההגירה—במהלך התקפת קור קריטית אחת, המפסק הזמני מספר 3 נכשל בתיקון במשך 4 שעות, והאלכנו לעבוד ליד המפסקים עם מתחמים חשמליים כדי למנוע כיבוי מערכת.

II. התהליך למפסק מגנט נצחי

בתפקיד מוביל טכנולוגי בשנת 2010, השתתפתי פרויקט שיפוץ המפסקים של 35kV שהתחיל חברת שדות הנפט של שינג'יאנג. העיצוב של מפסק המגנט הנצחי YWL-12—"מנגנון מגנט נצחי דו-יציב + מנהל חכם"—הנדיר את הגישה שלנו:

(A) פריצת דרך טכנולוגית: מעיבוד מכני לעיבוד מגנטי

• עקרון המנגנון המגנטי: בסימולציות מעבדה, ראינו כי פולס DC של 220V מפעיל את הקoil לסגירה, בו שדות אלקטרומגנטי ומגנטי נצחי עולים אחד על השני כדי לייצר כוח דחיפה של 1,800N, משלימים אחסון אנרגיה בקפיץ במגע תוך 15 מילישניות. לתפעול פתיחה, שדה אלקטרומגנטי הפוך מוריד את כוח החזקה, מאפשר לקפיץ הפתיחה להניע את המגע בנפרד במהירות של 2.8 מ'/ש. העיצוב הזה "הפעלה אלקטרומגנטית + שמירה מגנטית" הבטל את הצורך במנועי אחסון אנרגיה של מנגנונים מתוחים וצירים מרובים.

• תכונה תכנונית חירום: המכשיר לתפעול ידני השאיר רושם עמוק—דורש רק 12N·m של מומנט כדי לפעול, הוא תאם מהירויות תפעול חשמלי גם ב-30°C מינוס, אמינות שנבדקה במהלך ניסויים בשטח.

(B) תוצאות יישום בשטח

• אימות עמידות לקרור: בניסוי של -38°C של המפסק הראשון ששופץ בחורף 2011, ביצענו 100 פעולות רצופות. המפסק המתוח נתקע במחזור ה-17 בשל זייטון קפוא, בעוד המפסק המגנטי נצחי שמר עלклон זמן פעולה של ±2 מילישניות—לא עוד כיסויי חימום לארונות המנגנון.

• יתרונות שליטה חכמה: המנהל האלקטרוני החדש עקב אחרי עקומות מסלול המגע בזמן אמת. כאשר התרחש סטייה של 0.3 מ"מ במסע B, המערכת הזהירה אותנו 24 שעות מראש—בניגוד למנגנונים המתוחים הישנים, שהתבססו על קיווים청继续翻译

• יתרונות שליטה חכמה: המנהל האלקטרוני החדש עקב אחרי עקומות מסלול המגע בזמן אמת. כאשר התרחש סטייה של 0.3 מ"מ במסע B, המערכת הזהירה אותנו 24 שעות מראש—בניגוד למנגנונים המתוחים הישנים, שהתבססו על קיווים וקולות ויכלו להיכשל עקב פין חיבור נפרד.

• זמן חיים וצריכת אנרגיה: לאחר שישה חודשים, מפסקים מגנטיים נצחיים שהפורקו הראו רק 0.05 מ"מ של שחיקה במגע, לעומת 0.3 מ"מ במפסקים מתוחים בלתי משופצים. אפילו יותר מרהיב: הזרם החזק של 50μA (1/1000 מהמנגנונים המסורתיים) גרם לביטול כשלים עקב חימום יתר של הקoil.

III. שני שנים של נתונים מבצעיים

עד סוף שנת 2012, 16 מפסקים מגנטיים נצחיים עבדו במשך 730 ימים, ומסרו נתונים מרשימים:

• כשלים בפעילות שנתית ירדו מ-27 ל-0

• שעות תחזוקה ליחידה ירדו מ-8 ל-1.5

• שיעור כשל כולל ירד ב-92%

במהלך עצירת חורף בשנה שעברה, כשצפיתי בצוותי בודקים בקלות את המפסקים, חשבתי על הימים הראשונים שלי מאבק עם מנגנונים מתוחים בתנאי קור קיצוניים. הטכנולוגיה של המגנט הנצחי "חסינה לתחזוקה" מאפשרת לנו להתמקד בהעדכנות של הרשת החכמה—הוכחה שהחדשנות הטכנולוגית היא לא רק פותרת בעיות מיידיות אלא גם מסלילה דרך אפשרויות עתידיות.