Penerapan pemutus sirkuit vakum tegangan tinggi indoor
Pada paruh pertama tahun 2007, sebagai peserta proyek dari Perusahaan Peralatan Elektromekanik Grup Pertambangan Huaibei, kami melakukan transformasi teknis pada substasi 10kV di Area Pabrik Timur. Tugas utama kami adalah mengganti pemutus sirkuit minyak-terendam 10kV - disconnector asli dengan pemutus sirkuit vakum bertegangan tinggi ZN20 indoor.
Sebelumnya, pemutus sirkuit minyak-terendam SN10 - 10 telah beroperasi untuk jangka waktu yang lama, menyebabkan kebocoran minyak yang parah pada mekanismenya. Hal ini memerlukan pengisian ulang setiap enam bulan, yang menghasilkan beban pemeliharaan yang signifikan. Selain itu, mekanisme operasinya dikerjakan secara manual, dan perangkat pelindungnya terdiri dari relai tradisional, yang memiliki keandalan buruk dan tingkat kerusakan tinggi. Selain itu, perlindungan relai perlu dikalibrasi setahun sekali, tugas yang membutuhkan tenaga kerja dan rumit.
Untuk memastikan produksi yang aman, kami memutuskan untuk meningkatkan pemutus sirkuit ini menjadi pemutus sirkuit vakum. Transformasi ini tidak hanya menyelesaikan masalah operasional yang ada, tetapi juga membentuk dasar yang kuat untuk operasi stabil dan efisien substasi di masa depan.
Ciri-ciri Struktural Pemutus Sirkuit Vakum
Dalam transformasi teknis substasi 10kV di Area Pabrik Timur, kami mendapatkan wawasan mendalam tentang ciri-ciri struktural pemutus sirkuit vakum tipe ZN20. Pemutus ini terutama terdiri dari mekanisme operasi, kotak badan, tabung vakum, rangka isolasi, dan isolator. Ini memiliki tata letak tiga dimensi dengan mekanisme operasi dipasang di depan.
Di dalam kotak badan yang terbuat dari plat baja tipis, komponen bertegangan tinggi diperbaiki di bagian belakang. Mekanisme terhubung ke poros utama melalui pelat penghubung. Saat poros utama berputar, lengan engkol yang diperbaiki padanya mendorong isolator, mendorong batang konduktor bergerak dari tabung vakum untuk melakukan tindakan beralih. Operasi penutupan dan pembukaan dapat dikontrol secara manual atau listrik melalui mekanisme operasi. Selain itu, dilengkapi dengan motor penyimpan energi AC/DC ganda, mekanisme kontak bantu, dan hitung operasi. Indikator status "ON" dan "OFF" yang jelas pada panel memfasilitasi pemantauan intuitif status operasional pemutus.
Pemutus bergantung pada tabung vakum untuk memutus sirkuit bertegangan tinggi. Seperti ditunjukkan pada Gambar 1, tabung vakum terdiri dari batang konduktor bergerak, batang konduktor statis, kontak bergerak dan statis, perisai, bellows, dan selubung keramik. Tersegel dalam selubung keramik dengan derajat vakum tinggi biasanya berkisar 10⁻⁴ hingga 10⁻⁷ Torr (Catatan: Teks asli "104 - 10⁻⁷ Torr" mungkin merupakan kesalahan ketik; rentang yang benar harus 10⁻⁴ hingga 10⁻⁷ Torr), bellows disolder ke batang konduktor bergerak di satu ujung dan tutup ujung bergerak di ujung lainnya. Komponen fleksibel ini memungkinkan operasi eksternal kontak sambil menjaga kedap udara sepenuhnya. Perisai di sekitar kontak menyerap uap logam yang dihasilkan oleh busur vakum saat memutus arus, mencegah pencemaran selubung isolasi.
Melalui pengalaman langsung selama proyek transformasi, kami sangat menghargai keunggulan pemutus sirkuit vakum dibandingkan pemutus minyak-terendam tradisional:
Efek Aplikasi
Sebagai peserta proyek, kami sangat memahami bahwa mekanisme operasi pemutus sirkuit vakum menutup kontak tabung vakum melalui energi elastis dari pegas penyimpan energi, yang independen dari kecepatan penyimpanan energi manual, memastikan kinerja penutupan cepat. Mekanisme memiliki tiga keadaan gerakan: penyimpanan energi, penutupan, dan pembukaan.
Pemutus sirkuit vakum memutus arus dengan memadamkan busur vakum saat arus turun menjadi nol. Pada saat busur vakum padam, kepadatan elektron, ion positif, dan partikel lain antara kontak berkurang dengan cepat. Dalam mikrodetik, celah kontak pada dasarnya memulihkan derajat vakum tinggi aslinya dan menunjukkan daya tahan tegangan tinggi, mampu menahan tegangan pemulihan tanpa breakdown untuk menyelesaikan proses pemutusan. Oleh karena itu, bahkan jika tegangan tinggi diterapkan segera setelah nol lintasan arus, celah kontak tidak akan rusak lagi—yang berarti busur vakum dapat dipadamkan sepenuhnya pada nol lintasan arus pertama.
Efek Aplikasi
Sejak pemutus sirkuit vakum bertegangan tinggi ZN20 10kV mulai beroperasi pada Juni 2007 setelah transformasi, mereka telah menunjukkan kinerja yang luar biasa. Pemutus sirkuit ini memiliki kecepatan buka/tutup yang cepat, tingkat kebisingan operasi rendah, dan tindakan yang akurat dan andal.
Dibandingkan dengan pemutus sirkuit minyak-terendam sebelumnya, yang memerlukan pengisian ulang sering dan beban pemeliharaan yang berat, pemutus sirkuit vakum telah mengurangi tugas dan biaya pemeliharaan secara signifikan, memberikan manfaat ekonomi yang nyata. Dalam lebih dari 20 tahun operasi sebelum transformasi, substasi mengalami beberapa kecelakaan kesalahan operasi (seperti memaksa membuka disconnector saat pemutus sirkuit minyak-terendam dalam posisi tertutup), menyebabkan kerusakan peralatan dalam berbagai tingkat.
Setelah transformasi, peralatan saklar bertegangan tinggi menghilangkan disconnector, dengan setiap sirkuit dikendalikan oleh satu pemutus sirkuit vakum. Ketika pemutus sirkuit dibuka, gerobak pemutus dapat ditarik, berfungsi sebagai disconnector bertegangan tinggi. Selain itu, peralatan saklar dilengkapi dengan kunci mekanis dan elektrik sesuai dengan persyaratan "Lima Pencegahan", secara efektif menghindari kecelakaan kesalahan operasi, mengurangi tingkat kecelakaan, dan memastikan operasi yang aman.
