Analiza mehanizma rada s dva-položaja: Logika prebacivanja prekidača opterećenja 25kV630A

U kontekstu inteligentne konstrukcije mreže, sklopka opterećenja 25kV 630A ključni je dio distribucijske mreže, a automatska nadogradnja upravljačke logike sklopke izravno utječe na pouzdanost i učinkovitost rada mreže. Pojednostavljivanjem upravljačke logike i poboljšanjem pouzdanosti izvršenja, radni mehanizam s dvostrukom-pozicijom postao je temeljni pristup inteligentne transformacije prekidača opterećenja. Ovaj rad raspravlja o putevima tehničke implementacije upravljačke logike s tri aspekta: princip upravljanja, dizajn aktuatora i sigurnosni mehanizmi zaštite.
I. Dva-načela kontrole položaja: precizna regulacija nelinearnog prebacivanja
Srž kontrole dvostrukog položaja leži u spajanju ili odspajanju strujnog kruga kroz dva ekstremna stanja (puno uključeno/potpuno isključeno), čija je izlazna karakteristika nelinearna sklopka. U prekidačima opterećenja od 25 kV 630 A, dvopoložajna kontrolna logika pokreće radnju na temelju odstupanja između izmjerenih i postavljenih vrijednosti: regulator daje maksimalnu vrijednost za isključivanje prekidača kada mjerenja struje ili napona premaše postavljenu vrijednost; a regulator daje minimalnu vrijednost za pokretanje isključivanja kada je izmjerena vrijednost ispod postavljene vrijednosti. Na primjer, u praktičnoj primjeni Shizuishan Power Supply Company u Ningxia, prekidači opterećenja integriraju bežične pasivne temperaturne senzore i rubne računalne module za ostvarivanje-praćenja kontaktnih temperatura u stvarnom vremenu. Kada temperatura poraste iznad zadane vrijednosti, regulator s dva-položaja automatski pokreće naredbu za otvaranje kako bi spriječio pregrijavanje i oštećenje uređaja.
Kako bi se izbjeglo mehaničko trošenje i habanje uzrokovano čestim operacijama, kontrola dvostrukog položaja uključuje dizajn "mrtvog pojasa". Kada odstupanje ostane unutar postavljenog raspona, regulator ostaje u trenutnom stanju bez prebacivanja. Na primjer, model sklopke opterećenja postavlja mrtvi pojas na ±5% nazivne struje, aktivirajući rad sklopke samo ako odstupanje struje premašuje ovaj raspon. Ovaj dizajn smanjuje radnu frekvenciju prekidača za 70% i uvelike produljuje mehanički životni vijek.
ii. Dizajn aktuatora: sinergija između pohrane energije opruge i elektromagnetskog pogona
Pogonska jedinica pogonskog mehanizma s dva-položaja mora ispunjavati zahtjeve za brzom reakcijom i visokom pouzdanošću. Prekidač opterećenja 25kV 630A općenito koristi kombinaciju opružnog pohranjivanja energije i elektromagnetskog pogona. Proces prebacivanja podijeljen je u tri faze:
Stadij skladištenja energije: mehanička energija se skladišti kompresijom opruge za otvaranje i dodirom opruge pomoću elektromotora ili ručnog rada. vakuumski prekidač ZN12-10, na primjer, rasteže otvorenu oprugu do maksimalne duljine kada je zatvorena, napajajući sljedeće otvore.
Faza okidanja: Nakon primanja signala upravljača, elektromagnet otpušta zasun koji uzrokuje da pohranjena energija opruge pokreće vreteno. Vreteno pokreće izoliranu polugu za povlačenje pomoću veze s četiri -prečke za postizanje kontaktnog prekidača. Određena vrsta prekidača opterećenja koristi tehnologiju paralelnog pogona s dvostrukom zavojnicom za optimizaciju distribucije magnetskog polja zavojnice, ubrzanje kontaktnog gibanja na 0,8 m/s i skraćenje vremena otvaranja na manje od 40 m/s.
Faza odbojnika: Na kraju postupka zatvaranja, gumeni ili uljni odbojnik apsorbira preostalu kinetičku energiju kako bi spriječio povrat kontakta. Na primjer, sklopka opterećenja FN12-12 koristi komprimirani zrak za stvaranje zračnog jastuka kroz mlaznicu kada je uključena, gasi luk u 0,1 milisekundi i usporava kretanje kontakta na nulu kroz međuspremnik kako bi se izbjegao mehanički udar.
III. Sigurnosni zaštitni mehanizmi: višestruke blokade, praćenje stanja
Kako bi se osigurala sigurnost u složenim radnim uvjetima, sklopke opterećenja integriraju niz zaštitnih mehanizama:
Električna blokada: senzor tlaka SF6 plina i senzor stanja pohrane energije opruge pružaju-povratne informacije o uređaju u stvarnom vremenu. Kada je tlak plina manji od 0,6 MPa ili opruga nije naelektrizirana, krug za zatvaranje je blokiran kako bi se spriječio neispravan rad. Na primjer, prekidač opterećenja u montažnoj trafostanici ima ventil za smanjenje tlaka u svom donjem odjeljku za automatsko otpuštanje tlaka kada unutarnja razina vode premaši sigurnosne pragove, čime se sprječava rizik od eksplozije.
Mehaničke blokade: Uređaji za mehaničku blokadu implementiraju sekvencijalna radna ograničenja između sklopki opterećenja, rastavljača i sklopki za uzemljenje. Na primjer, zatvaranje mora prethoditi radu prekidača opterećenja, a otvaranje mora slijediti obrnutim redoslijedom. Dizajn bi mogao spriječiti katastrofalne nesreće kao što je isključivanje strujnih prekidača pod naponom.
Praćenje stanja: Senzori temperature, senzori djelomičnog pražnjenja i druga oprema mogu kontinuirano prikupljati kontaktnu temperaturu, energiju luka i druge parametre. Neki modeli prekidača opterećenja koriste Kgg-09 bežične temperaturne senzore za nadzor kontaktnih točaka i daju rano upozorenje ako porast temperature premaši postavljene vrijednosti radi podrške preventivnom održavanju.
IV. UVOD Slučaj primjene: Praktična validacija u pametnim mrežama
U transformaciji pametne mreže tvrtke Ningxia Shizuishan Power Supply Company, radni mehanizam s dva-položaja prekidača opterećenja od 25kV 630A surađuje sa sustavom automatske glavne stanice kako bi se postiglo samo-ispravljanje greške. Kada dođe do kratkog spoja, topljenje osigurača aktivira prekidač opterećenja da otvori i izolira pokvareni dio za 0,02 sekunde. U isto vrijeme, sustav glavne stanice automatski prilagođava topologiju mreže putem modula "sekvencijalne kontrole jednim-klikom" za vraćanje napajanja u-zonu bez kvara. Rješenje je smanjilo prosječno vrijeme prekida rada s 2 sata na 10 minuta i poboljšalo zadovoljstvo korisnika za 40%.
Zaključak:
Radni mehanizam s dva-položaja pojednostavljuje upravljačku logiku, optimizira dizajn aktuatora, poboljšava sigurnosnu zaštitu i pruža pouzdano rješenje za nadogradnju automatizacije sklopki opterećenja od 25kV630A. S integracijom tehnologije digitalnih blizanaca i blockchaina, prekidači opterećenja će se dalje razvijati prema aktivnom očitavanju i autonomnom donošenju odluka-u budućnosti, što će pružiti ključnu podršku za izgradnju novih elektroenergetskih sustava.