Primena unutrašnjih visokonaponskih vakuumskih prekidača
U prvom polugodištu 2007. godine, kao učesnici projekta iz Elektromehaničke opreme kompanije Huaibei Mining Group, sproveli smo tehničku transformaciju 10kV podstajnice u istočnom zavodskom arealu. Naša primarna zadatak bila je zamena originalnih 10kV odvojnika - ulje - potopljenih prekidača jedinicama ZN20 unutrašnjeg visokonaponskog vakumskog prekidača.
Prethodno, SN10-10 ulje-potopljeni prekidači su bili u operaciji duže vreme, što je dovelo do ozbiljnog curenja ulja u njihovim mehanizmima. To je zahtevalo nadopunjavanje ulja svakih šest meseci, što je rezultiralo značajnim održavajućim opterećenjem. Takođe, njihovi operativni mehanizmi su bili ručno upravljani, a zaštitni uređaji su sastavljeni od tradicionalnih releja, što je imalo lošu pouzdanost i visoku stopu grešaka. Dodatno, relne zaštite su trebale biti kalibrisane jednom godišnje, zadatak koji je bio i fizički zahtevan i nepraktičan.
Da bismo osigurali bezbednu proizvodnju, doneli smo odluku da nadogradimo ove prekidače na vakumsko prekidače. Ova transformacija nije samo rešila postojeće operativne probleme, već je takođe stvorila čvrstu osnovu za stabilnu i efikasnu operaciju podstajnice u budućnosti.
Strukturne karakteristike vakumskih prekidača
U tehnološkoj transformaciji 10kV podstajnice u istočnom zavodskom arealu, doživeli smo duboko razumevanje strukturnih karakteristika tipa ZN20 vakumskog prekidača. Ovaj prekidač se uglavnom sastoji od operativnog mehanizma, kutije, vakumskih cevi, izolacionih okvira i izolatora. Ima trodimenzionalnu raspodelu sa operativnim mehanizmom instaliranim napred.
Unutar kutije izrađene od tankih čelikih ploča, visokonaponske komponente su fiksirane na pozadi. Mehanizam je povezan sa glavnim vratilom putem spojnih ploča. Kao što se glavno vratilo okreće, lukovi fiksirani na njemu guraju izolatore, pokrećući pokretne provodne štapove vakumskih cevi da obavljaju preključne akcije. Zaključivanje i otvaranje mogu biti ručno ili električno kontrolisani kroz operativni mehanizam. Takođe, opremljen je AC/DC dvostrukog namena akumulatoreskim motorom, pomoćnim kontakt sklopovima i brojačem operacija. Jasnive "UKLJUČENO" i "ISKLUČENO" indikatori na panelu omogućuju intuitivno praćenje operativnog stanja prekidača.
Prekidač se oslanja na vakumsku cev za prekid visokonaponskih kola. Kao što je prikazano na Slici 1, vakumsko cev sastoji se od pokretne provodne štapiće, statične provodne štapiće, pokretnih i statičnih kontakata, štita, bocapli i keramičkog kučišta. Sigurno zapršteno unutar keramičkog kučišta sa visokim stepenom vakuma, obično u rasponu od 10⁻⁴ do 10⁻⁷ Torr (Napomena: Originalni tekst "104 - 10⁻⁷ Torr" može biti greška; ispravni raspon bi trebao biti 10⁻⁴ do 10⁻⁷ Torr), bocapl je savaren na pokretnu provodnu štapicu na jednom kraju i pokretnu poklopnu kapicu na drugom kraju. Ovaj fleksibilni element omogućava spoljašnju operaciju kontakata dok se čuva potpuna hermetičnost. Štit oko kontakata apsorbira metalni par generisan vakumskim lukom tokom prekida struje, sprečavajući kontaminaciju izolacionog kučišta.
Kroz praktično iskustvo tokom projekta transformacije, duboko cenimo prednosti vakumskih prekidača u odnosu na tradicionalne ulje-potopljeni:
Efekti primene
Kao učesnici projekta, duboko razumemo da operativni mehanizam vakumskog prekidača zatvara kontakte vakumskih cevi putem elastične energije akumulacionog vijaka, što je nezavisno od ručne brzine akumulacije, obezbeđujući brzu performansu zaključivanja. Mekhanizam ima tri kretanja: akumulacija, zaključivanje i otvaranje.
Vakumski prekidač prekida struju gasenjem vakumnog luka kada struja pada na nulu. U trenutku kada vakumski luk ugasi, gustoća elektrona, pozitivnih jona i drugih čestica između kontakata brzo pada. Unutar mikrosekundi, kontaktni razmak u suštini vraća svoj originalni visoki stepen vakuma i pokazuje visoku otpornost na napon, sposoban da izdrži oporavljajući napon bez prekida kako bi dovršio proces prekida. Stoga, čak i ako se visok napon primeni kratko nakon nule struje, kontaktni razmak neće ponovo preći u prekid – što znači da vakumski luk može biti potpuno ugaseo na prvom prelasku kroz nulu struje.
Efekti primene
Od kolovoza 2007. godine, kada su ZN20 10kV visokonaponski vakumski prekidači bili uvedeni u operaciju nakon transformacije, pokazali su odličnu performansu. Prekidači imaju brze brzine zaključivanja/otvaranja, niske operativne buke i tačne i pouzdane akcije.
U poređenju sa prethodnim ulje-potopljenim prekidačima, koji su zahtevali česte nadopune ulja i značajan održavajući rad, vakumski prekidači su značajno smanjili održavajuće zadatke i troškove, donoseći vidljive ekonomske benefitse. U prethodnih preko 20 godina rada pre transformacije, podstajnica je doživela nekoliko nesreća zbog pogrešnog rada (poput prisilnog otvaranja odvojnika dok je ulje-potopljeni prekidač bio u zatvorenom položaju), što je dovelo do različitih stupnjeva oštećenja opreme.
Nakon transformacije, visokonaponska oprema je eliminirala odvojnike, a svaki krug je kontrolisan jednim vakumskim prekidačem. Kada je prekidač otvoren, vozilo prekidača može biti izvučeno, služeći funkciji visokonaponskog odvojnika. Takođe, oprema je opremljena mehaničkim i električnim zaključanjem u skladu sa zahtevima "Pet prevencija", efektivno sprečavajući nesreće zbog pogrešnog rada, smanjujući stopu nesreća i osiguravajući bezbednu operaciju.
