Ang aplikasyon ng indoor high-voltage vacuum circuit breakers
Noong unang bahagi ng 2007, bilang mga kalahok sa proyekto mula sa Electromechanical Equipment Company ng Huaibei Mining Group, ginawa namin ang teknikal na pagbabago ng 10kV substation sa Silangan na Pabrika. Ang aming pangunahing tungkulin ay ang pagpalit ng orihinal na 10kV disconnector - oil - immersed circuit breaker units sa ZN20 indoor high - voltage vacuum circuit breakers.
Bago pa ito, ang SN10 - 10 oil - immersed circuit breakers ay gumagana nang mahabang panahon, nagresulta sa malubhang pagdami ng langis sa kanilang mga mekanismo. Ito ay nangangailangan ng refueling bawat anim na buwan, na nagresulta sa malaking maintenance workload. Bukod dito, ang kanilang mga operating mechanisms ay manu-manong operasyon, at ang mga protective devices ay binubuo ng tradisyunal na relays, na may kabataan reliabilidad at mataas na rate ng pagkasira. Samantala, ang relay protection ay kailangang i-calibrate taon-taon, isang gawain na mabigat at makakapagpapagod.
Upang masiguro ang ligtas na produksyon, nagdesisyon kami na i-upgrade ang mga circuit breakers na ito sa vacuum circuit breakers. Ang pagbabago na ito hindi lamang nasolusyunan ang umiiral na mga isyu sa operasyon, kundi nagbigay din ng matibay na pundasyon para sa stable at epektibong operasyon ng substation sa hinaharap.
Pangmateryal na Katangian ng Vacuum Circuit Breakers
Sa teknikal na pagbabago ng 10kV substation sa Silangan na Pabrika, nakamit namin ang malalim na pag-unawa sa pangmateryal na katangian ng ZN20 type vacuum circuit breaker. Ang breaker na ito ay pangunahing binubuo ng operating mechanism, box body, vacuum tubes, insulation frames, at insulators. Ito ay may tatlong dimensiyonal na layout, at ang operating mechanism ay naka-install sa harapan.
Sa loob ng box body na gawa sa mababang steel plates, ang mga high - voltage components ay nakafiksado sa likod. Ang mekanismo ay konektado sa main shaft sa pamamagitan ng connecting plates. Habang umuikot ang main shaft, ang crank arms na nakafiksado dito ay pumipindot sa mga insulators, na nagpapagalaw ng moving conductive rod ng vacuum tube upang magsagawa ng switching actions. Ang closing at opening operations ay maaaring manu-manong o electrically controlled sa pamamagitan ng operating mechanism. Bukod dito, ito ay kasama ng AC/DC dual - purpose energy - storage motor, auxiliary contact mechanisms, at operation counter. Ang malinaw na "ON" at "OFF" status indicators sa panel ay nagbibigay ng intuitive monitoring ng operational state ng breaker.
Ang breaker ay umaasa sa vacuum tubes upang mai-interrupt ang high - voltage circuits. Tulad ng ipinapakita sa Figure 1, ang vacuum tube ay binubuo ng moving conductive rod, static conductive rod, moving at static contacts, shield, bellows, at ceramic enclosure. Naka-seal sa ceramic housing na may mataas na vacuum degree na karaniwang nasa 10⁻⁴ hanggang 10⁻⁷ Torr (Tandaan: Ang orihinal na teksto na "104 - 10⁻⁷ Torr" maaaring isang typo; ang tamang range ay dapat 10⁻⁴ hanggang 10⁻⁷ Torr), ang bellows ay welded sa moving conductive rod sa isa't isa at sa moving end cover sa kabilang dako. Ang flexible component na ito ay nagbibigay ng external operation ng contacts habang nagsusuporta ng complete hermeticity. Ang shield sa paligid ng contacts ay nagsasapit ng metal vapor na lumilikha ng vacuum arc sa panahon ng current interruption, na nagpapahintulot na hindi magkaroon ng kontaminasyon sa insulation housing.
Sa pamamagitan ng hands - on experience sa panahon ng transformation project, malalim nating natutunan ang mga abilidad ng vacuum circuit breakers kumpara sa mga traditional na oil - immersed ones:
Epekto ng Paggamit
Bilang mga kalahok sa proyekto, malalim nating naiintindihan na ang operating mechanism ng vacuum circuit breaker ay nag-closing ng vacuum tube contacts sa pamamagitan ng elastic energy ng energy-storage spring, na independiyente sa manual energy-storage speed, na nag-aasure ng mabilis na closing performance. Ang mekanismo ay may tatlong motion states: energy storage, closing, at opening.
Ang vacuum circuit breaker ay nai-interrupt ang current sa pamamagitan ng pag-extinguish ng vacuum arc kapag bumaba ang current sa zero. Sa sandaling ang vacuum arc ay nawalan, ang density ng electrons, positive ions, at iba pang particles sa pagitan ng contacts ay mabilis na bumababa. Sa loob ng microseconds, ang contact gap ay essensyal na bumabalik sa orihinal na mataas na vacuum degree at nagpapakita ng mataas na withstand voltage, na kaya magtaglay ng recovery voltage nang walang breakdown upang matapos ang interruption process. Kaya, kahit na may mataas na voltage na inilapat sa maagang pagkatapos ng current zero-crossing, ang contact gap ay hindi muling bubuo—ibig sabihin, ang vacuum arc ay maaaring ganap na mawala sa unang current zero-crossing.
Epekto ng Paggamit
Simula noong June 2007, pagkatapos ng pagbabago, ang ZN20 10kV high-voltage vacuum circuit breakers ay ipinatatakbo at nagpakita ng mahusay na performance. Ang mga circuit breakers ay may mabilis na opening/closing speeds, mababang operation noise, at accurate at reliable actions.
Kumpara sa dating oil-immersed circuit breakers, na nangangailangan ng madalas na refueling at malaking maintenance workload, ang vacuum circuit breakers ay nagsulong ng malaking pagbabawas sa maintenance tasks at costs, nagbibigay ng tangible economic benefits. Sa higit sa 20 taon ng operasyon bago ang pagbabago, ang substation ay sumaksi sa ilang misoperation accidents (tulad ng pwersahang pagbukas ng disconnector habang ang oil-immersed circuit breaker ay nasa closed position), na nagresulta sa iba't ibang antas ng damage sa equipment.
Pagkatapos ng pagbabago, ang high-voltage switchgear ay nagsanggalang ng mga disconnectors, at bawat circuit ay kontrolado ng isang vacuum circuit breaker. Kapag binuksan ang circuit breaker, ang breaker cart ay maaaring i-withdraw, na naglalaman ng function ng high-voltage disconnector. Bukod dito, ang switchgear ay kasama ng mechanical at electrical locks ayon sa "Five Prevention" requirements, na nagbibigay ng epektibong pag-iwas sa misoperation accidents, pagbabawas sa accident rate, at pagpapataas ng ligtas na operasyon.
