Die toepassing van binnehuise hoëspanningsvakuümsirkuitbreekers
In die eerste helfte van 2007 het ons, as projekdeelnemers van die Elektromeganiese Toerustingmaatskappy van die Huaibei Mynbougroep, 'n tegniese transformasie van die 10kV-ondertanding in die Oosfabriekarea uitgevoer. Ons hoofopdrag was om die oorspronklike 10kV-skeier - olie - gedoopte skakelaar-eenhede te vervang met ZN20 binne-geboude hoëspannings vakuumskakelaars.
Voorheen het die SN10 - 10 olie - gedoopte skakelaars vir 'n lang tyd in bedryf gewees, wat gelei het tot ernstige olielekkage in hul meganismes. Dit het herlaaiing elke ses maande nodig gemaak, wat 'n groot instandhoudingswerklast veroorsaak het. Bovendien is hul bedryfsmeganismes handmatig bedien en die beskermingsapparate bestaan uit tradisionele reelaye, wat swak betroubaarheid en 'n hoë foutekoers gehad het. Daarbenewens moes die reelaybeskerming jaarliks gekalibreer word, 'n taak wat baie arbeidsintensief en omslagtig was.
Om veilige produksie te verseker, het ons besluit om hierdie skakelaars op te grade na vakuumskakelaars. Hierdie transformasie het nie net die bestaande operasionele probleme aangespreek nie, maar het ook 'n vaste grondslag geleg vir die stabiele en doeltreffende werking van die ondertanding in die toekoms.
Strukturele Kenmerke van Vakuumskakelaars
Tydens die tegniese transformasie van die 10kV-ondertanding in die Oosfabriekarea het ons 'n diepgaande begrip verkry van die strukturele kenmerke van die ZN20-tipe vakuumskakelaar. Hierdie skakelaar bestaan hoofsaaklik uit 'n bedryfsmeganisme, 'n kassie, vakuumbuise, isolasie raamwerke, en isolatoren. Dit het 'n driedimensionele uitleg met die bedryfsmeganisme aan die voorste kant geïnstalleer.
Binne die kassie, gemaak van dun staalplaat, is die hoëspanningskomponente aan die agterkant vasgehaak. Die meganisme verbind met die hoofas deur middel van verbindingsplaatjies. Wanneer die hoofas draai, duw die krukasarme, wat daarop vasgehaak is, die isolatoren, wat die bewegende geleidende stok van die vakuumbuise laat skakel. Beide sluit- en oop-operasies kan handmatig of elektries deur die bedryfsmeganisme beheer word. Daarbenewens is dit toegerus met 'n AC/DC-dubbel-doel energie-opwekking motor, bystandskontakmeganismes, en 'n operasie-aantalhouer. Duidelike "AAN" en "AF" status-aanduidings op die paneel maak dit maklik om die operasie-status van die skakelaar intuïtief te moniteer.
Die skakelaar vertrou op vakuumbuise om hoëspanningskreëls te onderbreek. Soos in Figuur 1 getoon, bestaan 'n vakuumbuis uit 'n bewegende geleidende stok, 'n statiese geleidende stok, bewegende en statiese kontakte, 'n skerm, 'n bel, en 'n keramiese behuising. Geseal binne die keramiese behuising met 'n hoë vakuumgraad, tipies tussen 10⁻⁴ en 10⁻⁷ Torr (Nota: Die oorspronklike teks "104 - 10⁻⁷ Torr" is moontlik 'n tikfout; die korrekte bereik moet 10⁻⁴ tot 10⁻⁷ Torr wees), is die bel aan die een kant aan die bewegende geleidende stok gelas en aan die ander kant aan die bewegende einddek. Hierdie buigsame komponent stel buitesteunbediening van die kontakte toe terwyl volledige hermetisiteit behou word. Die skerm rondom die kontakte absorbeer metaal damp wat deur die vakuumboog gegenereer word tydens stroomonderbreking, en voorkom besoiling van die isolasie behuising.
Deur middel van praktiese ervaring tydens die transformasieprojek, waardeer ons die voordele van vakuumskakelaars bo tradisionele olie - gedoopte skakelaars:
Toepassingseffekte
As projekdeelnemers verstaan ons diep dat die bedryfsmeganisme van die vakuumskakelaar die vakuumbuiskontakte deur die elastiese energie van die energie-opwekking veer sluit, wat onafhanklik is van die handmatige energie-opwekkingspoed, en sodoende vinnige sluitprestasie verseker. Die meganisme het drie bewegingsstate: energie-opwekking, sluiting, en opening.
Die vakuumskakelaar onderbreek stroom deur die vakuumboog te doof wanneer die stroom na nul daal. Op die oomblik dat die vakuumboog doof, neem die digtheid van elektrone, positiewe ionne, en ander deeltjies tussen die kontakte vinnig af. Binne mikrosekondes herstel die kontakafstand in essens sy oorspronklike hoë vakuumgraad en vertoon hoë weerstandspanning, in staat om die herstelspanning sonder ineenstorting te weerstaan om die onderbrekingproses te voltooi. Dus, selfs as 'n hoëspanning kort nadat die stroom nul gekruis het, aangebring word, sal die kontakafstand nie weer ineenstort nie - dit beteken die vakuumboog kan volledig by die eerste stroom-nul-kruising gedood word.
Toepassingseffekte
Sedert die ZN20 10kV hoëspanningsvakuumskakelaars in Junie 2007 na die transformasie in bedryf gestel is, het hulle uitsonderlike prestasie getoon. Die skakelaars het vinnige open/sluit spoed, lae bedryfsgeraas, en akkurate en betroubare aksie.
Gevolgaar die vorige olie - gedoopte skakelaars, wat gereeld herlaaiing en 'n groot instandhoudingswerklast vereis het, het die vakuumskakelaars aansienlik verminderde instandhoudingstake en -koste, wat tangibele ekonomiese voordele gebring het. In die meer as 20 jaar van bedryf voor die transformasie, het die ondertanding verskeie verkeerde operasie-ongelukke (soos die dwingende oopmaking van die skeier terwyl die olie - gedoopte skakelaar in die geslote posisie was) ervaar, wat verskillende mate van toerustingbeskadiging veroorsaak het.
Na die transformasie het die hoëspanningskragversorgingskastings skeiere elimineer, met elke kring beheer deur 'n enkele vakuumskakelaar. Wanneer die skakelaar oopgemaak word, kan die skakelaarkarretjie teruggetrek word, wat die funksie van 'n hoëspanningskeer vervul. Daarbenewens is die kragversorgingskastings toegerus met meganiese en elektriese slotte in ooreenstemming met die "Vyf Voorkoming" vereistes, wat effektief verkeerde operasie-ongelukke vermy, die ongelukrate verminder, en veilige operasie verseker.
