Щодо трансформації постійних магнітних вимикачів у кімнаті комутації 35 кВ на підстанції 110 кВ в Луліанському нафтогазовому родовищі

I. Проблеми з обладнанням у холодні зими

Високовольтний комутаційний пристрій на 35 кВ підстанції на 110 кВ в Лулянському нафтовахтовому містечку, запущений у 2002 році, завжди був ключовою ділянкою для моєї команди з технічного обслуговування. Попередні вакуумні вимикачі ZN23-40.5/1600 з пружинними механізмами постійно ставили перед нами проблеми у холода. З понад 200 компонентів та 12-ступеневим механічним зв'язком, пружинні механізми сильно стиралися на поверхнях скольження. При температурах до -40°C смазкові матеріали замерзали, заблоковуючи підшипники — під час однієї важливій морозної спалахи, вимикач входу №3 не функціонував протягом 4 годин, що змусило нас працювати поруч з комутаційним пристроєм з електричними нагрівачами, щоб уникнути відключення системи.

II. Трансформація вимикача на постійних магнітах

Як технічний лідер у 2010 році, я брав участь у проекті модернізації комутаційного пристрою на 35 кВ, ініційованого компанією Xinjiang Oilfield. Дизайн вимикача YWL-12 на постійних магнітах — "бістабільний магнітний механізм + інтелектуальний контролер" — перетворив наш підхід:

(A) Технологічний прорив: від механічного до магнітного управління

• Принцип роботи магнітного механізму: у лабораторних симуляціях ми спостерігали, що імпульс напруги 220 В постійного струму активує обмотку затворювання, де електромагнітне та магнітне поля надсилають силу 1800 Н, завершуючи накопичення енергії пружини контакту за 15 мс. Для відкриття, обернене електромагнітне поле знижує силу утримання, дозволяючи пружині відкриття розділити контакти зі швидкістю 2,8 м/с. Цей дизайн "електромагнітного тригеру + магнітного утримання" усуває потребу в двигуні для накопичення енергії пружини та складному зв'язку.

• Особливість емерджентного дизайну: ручний механізм відкриття залишив тривале враження — його можна було активувати з моментом 12 Н·м, що забезпечувало таку ж швидкість відкриття, як і електричне, навіть при -30°C, що було перевірено під час полівних тестів.

(B) Результати практичного застосування

• Перевірка морозостійкості: У 2011 році, під час тесту першого модернізованого вимикача при -38°C, ми провели 100 послідовних операцій. Пружинний вимикач зупинився на 17-му циклі через замерзлі смазкові матеріали, тоді як вимикач на постійних магнітах зберігав відхилення часу дії ±2 мс — більше немає потреби в нагрівальних пледах для шаф з механізмами.

• Переваги інтелектуального управління: Новий електронний контролер в режимі реального часу моніторив криві переміщення контактів. Коли відбулася відхилення подорожу контакту B на 0,3 мм, система повідомила нас за 24 години — на відміну від старих пружинних механізмів, які спиралися на акустичні сигнали і коли-небудь зазнали невдачі через відірвану з'єднуючу шпонку.

• Тривалість служби та споживання енергії: Після шести місяців, розібраний вимикач на постійних магнітах показав лише 0,05 мм ерозії контакту, на відміну від 0,3 мм у незмінених пружинних вимикачах. Ще більш вражаюче: струм утримання 50 мкА (1/1000 від традиційних механізмів) усуває відмови через перегрівання обмоток.

III. Дві роки експлуатаційних даних

До кінця 2012 року 16 вимикачів на постійних магнітах працювали 730 днів, що дало вражаючі результати:

• Річні відмови операцій зменшилися з 27 до 0

• Час обслуговування на одиницю знизився з 8 до 1,5 годин

• Загальна частота відмов обладнання знизилася на 92%

Минулого року під час зимового простою, спостерігаючи, як мої колеги легко тестили вимикачі, я згадав свої ранні дні, коли боровся з пружинними механізмами у морозні умови. "Безпідтримковий" характер технології на постійних магнітах тепер дає нам можливість зосередитися на оновленнях інтелектуальної мережі — доведення того, що технологічна інновація не тільки вирішує негайні проблеми, але й підготовлює шлях для майбутніх можливостей.