A Luliang-ölföldek 110kV átalakítóállomásának 35kV kapcsolóházában található állandómágneses átmeneti relék transzformációja

I. Berendezési dilemmák hideg téli időkben

A 2002-ben üzembe helyezett Luliang Olajmező 110 kV átalakítóállomás 35 kV kapcsolóterme mindig is kulcsterület volt karbantartási csapatom számára. Az eredeti ZN23-40.5/1600 vakuumkapcsolók, rugóvezérlő mechanizmussal felszerelve, ismétlődő kihívásokat jelentettek alacsony hőmérsékletű téli időkben. A több mint 200 elemmel és 12-lapos mechanikai összekötéssel rendelkező rugómeghajtók súlyos hasadást mutattak csúszó súrlódási felületeiken. -40°C-es hőmérsékleten a mazsolanyag megfagyott, beleeresztve a csapágakat – egy kritikus hideg hullám közben a 3. beérkező vonal-kapcsoló 4 órán át nem tudta visszaállni, kényszerítve minket a villamos fűtőkkel ellátott kapcsolóberendezések mellett dolgozni, hogy elkerüljük a rendszer leállását.

II. A permanensmágneses kapcsoló átalakulása

2010-ben, mint technikai vezető, részt vettem az Xinjiang Olajmező Vállalat által indított 35 kV kapcsolóberendezés újjáépítési projektjén. A YWL-12 permanensmágneses kapcsoló "kétállapotú permanensmágneses mechanizmus + intelligens vezérlő" tervezése revolucionálta megközelítésünket:

(A) Technológiai áttörés: Mechanikai vezérléstől a mágneses vezérlésig

• Permanensmágneses mechanizmus elve: Laboratóriumi szimulációk során megfigyeltük, hogy egy 220V DC impulzus aktiválja a bezáró tekercset, ahol az elektromágneses és a permanensmágneses mezők felölelkeznek, 1800N nyomóerőt generálva, 15ms alatt teljesítve a kapcsolórugó energiatárolását. A kilépéshez egy fordított elektromágneses mező csökkenti a tartóerőt, lehetővé téve, hogy a nyitórugó 2,8m/s sebességgel szétválasztja a kapcsolókat. Ez a "elektromágneses triggerek + permanensmágneses tartás" tervezés kivett a rugómechanizmusok energia tároló motorjait és bonyolult összekötőit.

• Katasztrófa esetén alkalmazható funkció: A kézi kilépő eszköz mély hatást gyakorolt – csak 12N·m nyomatékot igényel a működtetéshez, még -30°C-on is megegyezett az elektrikus kilépések sebességével, amit a terepi tesztek során ellenőriztünk.

(B) Terepi alkalmazási eredmények

• Hidegvédő ellenőrzés: A 2011-es téli -38°C-es teszten a legelső átalakított kapcsolóval 100 egymást követő műveletet végeztünk. A rugókapcsoló a 17. ciklusban megfagyott mazsolanyag miatt elakadt, míg a permanensmágneses kapcsoló ±2ms műveleti idő eltérést tartott fenn – nincs több szükség mechanizmusdobozokon lévő fűtőfedőkre.

• Intelligens vezérlés előnyei: Az új elektronikus vezérlő valós időben figyelte a kapcsoló utazási görbéit. Amikor B fázisban 0,3 mm túltravelt észleltünk, a rendszer 24 órával korábban értesített minket – nem olyan, mint a régi rugómechanizmusok, amelyek akustikus jelekre támaszkodtak, és egyszer hiba történt, mert a csatlakozó rögzítő pínca leesett.

• Élettartam és energiafogyasztás: Hat hónap múlva a szétvont permanensmágneses kapcsolók csak 0,05 mm kapcsolóhasadást mutattak, ellentétben a 0,3 mm-es, nem módosított rugókapcsolókkal. Még izgalmasabb, hogy a 50 μA tartóáram (a hagyományos mechanizmusok 1/1000 része) kivezte a tekercs túlzott hőmérsékleti hibáit.

III. Két év működési adatok

2012 végére 16 permanensmágneses kapcsoló működött 730 napig, így jelentős statisztikákat nyertünk:

• Az éves működési hibák száma 27-ről 0-ra csökkent

• Az egységenkénti karbantartási órák száma 8-ról 1,5-re csökkent

• Az egész berendezés hibaaránya 92%-kal csökkent

Tavalyi téli leállás során, miközben kollegáimat könnyedén látottam a kapcsolók tesztelésénél, emlékeztetett a korai napjaimra, amikor küzdöttem a rugómechanizmusokkal hideg körülmények között. A "karbantartásmentes" természetű permanensmágneses technológia most enged minket, hogy a smart grid fejlesztéseire koncentráljunk – bizonyítéka, hogy a technológiai innováció nem csak az azonnali problémákat oldja meg, de útvonalat is készít a jövő lehetőségeihez.