Primjena unutarnjih visokonaponskih vakuumskih prekidača
U prvom polugodištu 2007. godine, kao sudionici projekta iz Elektromehaničke opreme tvrtke Huaibei Mining Group, obavili smo tehničku modernizaciju 10kV podstanice u istočnom zavodu. Naša glavna zadaća bila je zamijeniti originalne odvojače - ulje - zaliveni prekidnike s unutarnjim visokonaponskim vakuumskim prekidnicima tipa ZN20.
Prethodno, SN10-10 ulje-zaliveni prekidnici su duže vrijeme bili u upotrebi, što je dovelo do ozbiljnog curenja ulja u njihovim mehanizmima. To je zahtijevalo punjenje svakih šest mjeseci, što je rezultiralo značajnim održavnim poslom. Također, njihovi operativni mehanizmi su bili ručno upravljani, a zaštitni uređaji su se sastojali od tradicionalnih releja, što je dovodilo do loše pouzdanosti i visoke stopa grešaka. Osim toga, reljna zaštita je trebala kalibrirati se jednom godišnje, što je bila teška i komplicirana zadaća.
Da bismo osigurali sigurnu proizvodnju, donijeli smo odluku da nadogradimo ove prekidnike na vakuumsku tehnologiju. Ova transformacija ne samo da je riješila postojeće operativne probleme, već je također stvorila čvrst temelj za stabilan i učinkovit rad podstanice u budućnosti.
Konstrukcijske karakteristike vakuumskih prekidnika
U tehničkoj modernizaciji 10kV podstanice u istočnom zavodu, duboko smo shvatili konstrukcijske karakteristike vakuumskog prekidnika tipa ZN20. Taj prekidnik se sastoji od operativnog mehanizma, kućišta, vakuumskih cevi, izolacijskih okvira i izolatora. Ima trodimenzionalnu raspodjelu, s operativnim mehanizmom instaliranim ispred.
Unutar kućišta napravljenog od tankih čelikovih ploča, visokonaponski elementi su fiksirani pozadi. Mekhanizam je spojen s glavnim vratom putem spojnih ploča. Kada se glavni vrat okreće, krankovi fiksirani na njemu guraju izolatore, pokrećući pokretnu vodilicu vakuumskih cevi za izvršavanje preključivanja. Zaključivanje i otvaranje mogu se kontrolirati ručno ili električki putem operativnog mehanizma. Također, opremljen je AC/DC dvojelitim motorom za pohranu energije, pomoćnim kontaktiranjem mehanizama i brojačem radova. Jasnici "UKLJUČENO" i "ISKLUČENO" na panelu omogućuju intuitivno praćenje stanja rada prekidnika.
Prekidnik koristi vakuumsku cev za prekid visokonaponskih krugova. Kao što je prikazano na slici 1, vakuumski cev se sastoji od pokretnog vodilica, statičnog vodilica, pokretnih i statičnih kontakata, štitnice, bellowse i keramičkog kućišta. Ugasnjena u keramičkom kućištu s visokim stupnjem vakuuma, obično u rasponu od 10⁻⁴ do 10⁻⁷ Torr (Napomena: Izvorna rečenica "104 - 10⁻⁷ Torr" može biti greška; točan raspon bi trebao biti 10⁻⁴ do 10⁻⁷ Torr), bellow je zavaran na jednom kraju s pokretnim vodilicom, a na drugom s pokretnim poklopcom. Ovaj fleksibilni dio omogućuje vanjsko upravljanje kontaktima uz održavanje potpune hermetičnosti. Štitica oko kontakata apsorbira metalni par generiran tijekom prekida struje, sprečavajući kontaminaciju izolacijskog kućišta.
Kroz praktično iskustvo tijekom projekta transformacije, duboko cijenimo prednosti vakuumskih prekidnika u usporedbi s tradicionalnim ulje-zalivenim:
Efekti primjene
Kao sudionici projekta, duboko razumijemo da operativni mehanizam vakuumskog prekidnika zatvara kontakte vakuumskog ceva putem elastične energije akumulatora, što je neovisan o brzini ručne akumulacije, osiguravajući brzo zatvaranje. Mekhanizam ima tri stanja gibanja: akumulacija, zatvaranje i otvaranje.
Vakuumski prekidnik prekida struju gasnjem vakuumskog luka kada struja pada na nulu. U trenutku kada se vakuumski luk ugasi, gustoća elektrona, pozitivnih iona i drugih čestica između kontakata brzo pada. Unutar mikrosekundi, razmak između kontakata gotovo povraćava svoj originalni visoki stupanj vakuuma i pokazuje visoku otpornost na napon, sposobnu izdržati oporavni napon bez propadanja kako bi dovršio proces prekida. Stoga, čak i ako se visok napon primijeni kratko nakon prolaska nule struje, razmak između kontakata neće ponovno propasti - što znači da se vakuumski luk može potpuno ugasisati prilikom prvog prolaska nule struje.
Efekti primjene
Od kolovoza 2007. godine, kada su 10kV visokonaponski vakuumski prekidnici tipa ZN20 bili uvedeni u upotrebu nakon transformacije, pokazali su izvanredne performanse. Prekidnici imaju brze brzine otvaranja/zatvaranja, niske bujne nivoe i precizne i pouzdane radove.
U usporedbi s prethodnim ulje-zalivenim prekidnicima, koji su zahtijevali česte punjenja i težak održavni posao, vakuumski prekidnici su značajno smanjili održavne zadatke i troškove, donoseći vidljive ekonomske prednosti. Prije transformacije, podstanica je tijekom više od 20 godina rada doživjela nekoliko nesretnih slučajeva pogrešnog rada (poput silnog otvaranja odvojača dok je ulje-zaliveni prekidnik bio u zatvorenom položaju), što je dovelo do različitih stupnjeva oštećenja opreme.
Nakon transformacije, visokonaponska switchgear je eliminirala odvojače, gdje je svaki krug kontroliran pojedinačnim vakuumskim prekidnikom. Kada se prekidnik otvori, vozilo prekidnika može se povući, služeći funkciji visokonaponskog odvojača. Osim toga, switchgear je opremljen mehaničkim i električkim zaključcima u skladu s zahtjevima "Pet prevencija", efektivno izbjegavajući nesretni slučajeve pogrešnog rada, smanjujući stopu nesretnih događaja i osiguravajući siguran rad.
