Met betrekking tot de transformatie van permanente magneet schakelaars in de 35kV schakelruimte van de 110kV onderstation in Luliang-olieveld

I. Uitrustingingsproblemen in vrieskoude winters

De 35kV schakelkamer van de 110kV onderstation in Luliang-olieveld, die in 2002 in gebruik werd genomen, is altijd een cruciaal gebied voor mijn onderhoudsteam geweest. De originele ZN23-40.5/1600 vacuümschakelaars, uitgerust met veermechanismen, stelden ons voortdurend voor uitdagingen tijdens onder nul staande winters. Met meer dan 200 componenten en een 12-staps mechanische koppeling leden de veermechanismen zware slijtage op de glijdende wrijvingsoppervlakken. Bij temperaturen tot -40°C bevroren de smeermiddelen, waardoor de lagers vastliepen. Tijdens een cruciale koudegolf lukte het de No. 3 inkomende lijnschakelaar niet om gedurende 4 uur te herstellen, waardoor we naast de schakelinstallaties met elektrische verwarmingen moesten werken om een systeemuitval te voorkomen.

II. De transformatie naar permanente magneetschakelaars

Als technisch leider in 2010 nam ik deel aan het 35kV schakelinstallatie renovatieproject dat door Xinjiang-olieveldbedrijf werd gestart. Het ontwerp van de YWL-12 permanente magneetschakelaar - "bistabiel permanente magneetmechanisme + intelligente controller" - revolutioneerde onze benadering:

(A) Technologische doorbraak: Van mechanische naar magnetische controle

• Principe van het permanente magneetmechanisme: In laboratoriumsimulaties observeerden we dat een 220V DC-puls de sluitingsspoel activeert, waarbij elektromagnetische en permanente magnetische velden zich superponeren om 1.800 N drijfkracht te genereren, waarmee de energieopslag van de contactveer in 15 ms wordt voltooid. Voor het openen laat een omgekeerd elektromagnetisch veld de houdkracht dalen, waardoor de openspring de contacten met 2,8 m/s uit elkaar drijft. Dit ontwerp van "elektromagnetische trigger + permanente magneethouding" elimineerde de noodzaak voor energieopslagsmotoren en complexe koppelingen van veermechanismen.

• Noodontwerpkenmerk: Het handmatige openingsmechanisme maakte indruk - met slechts 12 N·m toerkracht kon het zelfs bij -30°C dezelfde snelheid bereiken als elektrisch opening, wat tijdens veldtests werd getoetst op betrouwbaarheid.

(B) Resultaten van de praktijktoepassing

• Verificatie van bestendigheid tegen kou: Tijdens een test van -38°C van de eerste gerenoveerde schakelaar in de winter van 2011 voerden we 100 opeenvolgende bedieningen uit. De veerschakelaar blokkeerde bij de 17e cyclus door bevroren smeermiddel, terwijl de permanente magneetschakelaar een actietijdsafwijking van ±2 ms behield - geen verwarming dekens meer nodig voor de mechanismekasten.

• Voordelen van intelligente controle: De nieuwe elektronische controller monitorte de contactreiscurven in real time. Toen er een overreisafwijking van 0,3 mm in fase B optreed, waarschuwde het systeem ons 24 uur van tevoren - in tegenstelling tot de oude veermechanismen, die afhankelijk waren van hoorbare signalen en eenmaal faalden vanwege een losse verbindingsspil.

• Levensduur en energieverbruik: Na zes maanden lieten gedemonteerde permanente magneetschakelaars slechts 0,05 mm contacterosie zien, vergeleken met 0,3 mm in ongewijzigde veerschakelaars. Nog opmerkelijker: de houdstroom van 50 μA (1/1000e van traditionele mechanismen) elimineerde spoeloververhitte storingen.

III. Twee jaar operationele gegevens

Tegen eind 2012 hadden 16 permanente magneetschakelaars 730 dagen gefunctioneerd, met opvallende statistieken:

• Jaarlijkse operatiestoringen daalden van 27 naar 0

• Onderhoudspersonenuren per eenheid verminderden van 8 naar 1,5

• Algemene uitrustingstoring frequentie daalde met 92%

Tijdens een winterstop vorig jaar, toen ik collega's soepel de schakelaars zag testen, herinnerde ik me mijn vroege dagen worstelend met veermechanismen in vrieskoude omstandigheden. De "onderhoudsvrije" aard van permanente magneettechnologie stelt ons nu in staat ons te richten op slimme netwerktopgrades - bewijs dat technologische innovatie niet alleen directe problemen oplost, maar ook de weg baant voor toekomstige mogelijkheden.