Bruken av innendørs høyspenningsvakuumkretsbruddere
I første halvdel av 2007, som prosjektmedlemmer fra Elektromekaniske utstyrbedrift i Huaibei Mining Group, gjennomførte vi en teknisk ombygging av 10kV understationen i Østfabrikken. Vårt hovedoppdrag var å erstatte de originale 10kV skillekontakt - olje - fylt sirkuitbrytere med ZN20 inendørs høyspenningsvakuum-sirkuitbrytere.
Tidligere hadde SN10 - 10 olje - fylte sirkuitbrytere vært i drift over en lang periode, noe som førte til alvorlig oljelækasje i mekanismene. Dette nødvendiggjorde tanking hvert halvår, noe som resulterte i en betydelig vedlikeholdsbelastning. I tillegg ble mekanismene manuelt operert, og beskyttelsesenheter besto av tradisjonelle reléer, som hadde dårlig pålitelighet og høy feilrate. I tillegg måtte relébeskyttelsen kalibreres én gang i året, en oppgave som var både arbeidskrevende og komplisert.
For å sikre trygg produksjon, tok vi beslutningen om å oppgradere disse sirkuitbryterne til vakuum-sirkuitbrytere. Denne transformasjonen løste ikke bare de eksisterende driftsproblemen, men la også et solid grunnlag for stabil og effektiv drift av understationen i fremtiden.
Konstruksjonsegenskaper hos vakuum-sirkuitbrytere
Under den tekniske ombyggingen av 10kV understationen i Østfabrikken, fikk vi dyp innsikt i konstruksjonsegenskapene til ZN20 type vakuum-sirkuitbryter. Denne bryteren består hovedsakelig av en operasjonsmekanisme, en kasse, vakuumrør, isoleringsrammer og isolatører. Den har en tredimensjonal oppstilling med operasjonsmekanismen installert foran.
Inni kassen, laget av tynne stålplater, er høyspenningskomponentene fastsatt bak. Mekanismen kobles til hovedaksen via koblingsplater. Når hovedaksen roterer, driver krykkarmene, som er fastsatt på den, isolatørene, og dermed drives den bevegelige ledningsstangen i vakuumrøret til å utføre skifteoperasjoner. Både slukking og avslutning kan styres manuelt eller elektrisk gjennom operasjonsmekanismen. I tillegg er den utstyrt med en AC/DC dobbeltsynt energilagringsmotor, hjelpskontaktmekanismer og en operasjonsantallsteller. Klare "PÅ" og "AV" statusindikatorer på panelet gjør det mulig å overvåke bryterens driftsstatus intuativt.
Bryteren bruker vakuumrør til å avbryte høyspenningskretser. Som vist i figur 1, består et vakuumrør av en bevegelig ledningsstang, en statisk ledningsstang, bevegelige og statiske kontakter, en skjerm, en beløpet og en keramisk omslutning. Innkapslet i keramisk hus med et høyt vakuum nivå vanligvis mellom 10⁻⁴ til 10⁻⁷ Torr (Merk: Originalteksten "104 - 10⁻⁷ Torr" kan være en skrivefeil; riktig intervall burde være 10⁻⁴ til 10⁻⁷ Torr), er beløpet sveiset til den bevegelige ledningsstangen på den ene enden og den bevegelige endekappen på den andre. Denne fleksible komponenten tillater ekstern operasjon av kontaktene mens full hermetiskitet beholds. Skjermen rundt kontaktene absorberer metallvaporer generert av vakuum bue under strømavbrudd, forhindrer forurensning av isoleringshuset.
Gjennom praktisk erfaring under transformasjonsprosjektet, setter vi stor pris på fordelene med vakuum-sirkuitbrytere sammenlignet med tradisjonelle olje - fylte:
Anvendelseffekter
Som prosjektmedlemmer, forstår vi godt at operasjonsmekanismen til vakuum-sirkuitbryteren lukker vakuumrørkontaktene gjennom elastisk energi fra energilagringsfjæren, som er uavhengig av manuell energilagringshastighet, og sikrer hurtig lukking. Mekanismen har tre bevegelsesstater: energilagring, lukking og avslutning.
Vakuum-sirkuitbryteren avbryter strømmen ved å slukke vakuum bue når strømmen faller til null. I øyeblikket vakuum bue slukkes, minker partikkeltytheten mellom kontaktene raskt. Innen mikrosekunder gjenoppretter kontaktavstanden sin opprinnelige høye vakuumgrad og viser høy spenningstoleranse, i stand til å motstå gjenopprettelsesspenning uten brutt for å fullføre avbrytningsprosessen. Derfor, selv om høy spenning blir lagt på kort tid etter strømnullpunktet, vil ikke kontaktavstanden brukes igjen—vil si at vakuum bue kan bli helt slukket ved første strømnullpunkt.
Anvendelseffekter
Siden ZN20 10kV høyspenningsvakuum-sirkuitbrytere ble satt i drift i juni 2007 etter transformasjonen, har de vist fremragende ytelse. Sirkuitbryterne har rask lukking/avslutting, lav driftslyd, og nøyaktig og pålitelig handling.
Sammenlignet med de tidligere olje - fylte sirkuitbryterne, som krevede hyppig tanking og tung vedlikeholdsmengde, har vakuum-sirkuitbryterne signifikant redusert vedlikeholdsoppgaver og kostnader, og bringer tangibel økonomisk gevinst. I de over 20 årene med drift før transformasjonen, opplevde understationen flere misshandlinger (som tvingende åpning av skillekontakt mens olje - fylte sirkuitbryteren var i lukket posisjon), som forårsaket ulike grad av utstyrsbeskadigelse.
Etter transformasjonen, fjernet høyspenningsutstyret skillekontakter, med hver krets kontrollert av en enkelt vakuum-sirkuitbryter. Når sirkuitbryteren er avsluttet, kan brytervognen trekkes ut, og fungerer som en høyspennings-skillekontakt. I tillegg er utstyret utstyrt med mekaniske og elektriske låser i henhold til "Fem forebygginger" krav, som effektivt unngår misshandlinger, reduserer ulykkefrekvensen, og sikrer trygg drift.
