Ανάλυση δύο-Μηχανισμού εργασίας θέσης: Λογική μεταγωγής διακοπτών φορτίου 25kV630A

Στο πλαίσιο της έξυπνης κατασκευής του δικτύου, ο διακόπτης φορτίου 25kV 630A είναι βασικό μέρος του δικτύου διανομής και η αυτόματη αναβάθμιση της λογικής ελέγχου διακόπτη επηρεάζει άμεσα την αξιοπιστία και την αποτελεσματικότητα των λειτουργιών του δικτύου. Με την απλοποίηση της λογικής ελέγχου και τη βελτίωση της αξιοπιστίας εκτέλεσης, ο μηχανισμός λειτουργίας διπλής{{3}θέσης έχει γίνει η βασική προσέγγιση του έξυπνου μετασχηματισμού των διακοπτών φορτίου. Αυτό το άρθρο εξετάζει τις τεχνικές διαδρομές υλοποίησης της λογικής ελέγχου από τρεις πτυχές: αρχή ελέγχου, σχεδιασμός ενεργοποιητή και μηχανισμούς προστασίας ασφάλειας.
I. Δύο-Αρχές ελέγχου θέσης: Ακριβής ρύθμιση της μη γραμμικής μεταγωγής
Ο πυρήνας του ελέγχου διπλής θέσης έγκειται στη σύνδεση ή αποσύνδεση του κυκλώματος μέσω δύο ακραίων καταστάσεων (πλήρης ενεργοποίηση/πλήρης απενεργοποίηση), το χαρακτηριστικό εξόδου των οποίων είναι η μη γραμμική μεταγωγή. Στους διακόπτες φορτίου 25kV 630A, η λογική ελέγχου διπλής θέσης ενεργοποιεί δράση με βάση την απόκλιση μεταξύ των τιμών μέτρησης και της ρύθμισης: ο ελεγκτής εξάγει τη μέγιστη τιμή για να απενεργοποιήσει τον διακόπτη όταν οι μετρήσεις ρεύματος ή τάσης υπερβαίνουν την καθορισμένη τιμή. και ο ελεγκτής εξάγει την ελάχιστη τιμή για να ξεκινήσει η απενεργοποίηση όταν η μετρούμενη τιμή είναι κάτω από την καθορισμένη τιμή. Για παράδειγμα, στην πρακτική εφαρμογή της Shizuishan Power Supply Company στη Ningxia, οι διακόπτες φόρτωσης ενσωματώνουν ασύρματους παθητικούς αισθητήρες θερμοκρασίας και μονάδες υπολογιστών άκρων για να πραγματοποιούν παρακολούθηση σε πραγματικό-χρόνο των θερμοκρασιών επαφής. Όταν η θερμοκρασία αυξηθεί πάνω από την καθορισμένη τιμή, ο ελεγκτής δύο θέσεων ενεργοποιεί αυτόματα την εντολή ανοίγματος για να αποτρέψει την υπερθέρμανση και την καταστροφή της συσκευής.
Για να αποφευχθεί η μηχανική φθορά που προκαλείται από συχνές λειτουργίες, ο έλεγχος διπλής θέσης ενσωματώνει ένα σχέδιο "νεκρής ζώνης". Όταν η απόκλιση παραμένει εντός του καθορισμένου εύρους, ο ελεγκτής παραμένει στην τρέχουσα κατάσταση χωρίς εναλλαγή. Για παράδειγμα, ένα μοντέλο διακόπτη φορτίου ρυθμίζει τη νεκρή ζώνη στο ±5% του ονομαστικού ρεύματος, ενεργοποιώντας τη λειτουργία του διακόπτη μόνο εάν η απόκλιση ρεύματος υπερβαίνει αυτό το εύρος. Αυτός ο σχεδιασμός μειώνει τη συχνότητα λειτουργίας του διακόπτη κατά 70% και παρατείνει σημαντικά τη μηχανική διάρκεια ζωής.
ii. Σχεδιασμός ενεργοποιητή: Συνέργεια μεταξύ αποθήκευσης ενέργειας ελατηρίου και ηλεκτρομαγνητικής κίνησης
Η μονάδα ενεργοποιητή ενός μηχανισμού λειτουργίας δύο-θέσεων πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις απόκρισης υψηλής ταχύτητας και υψηλής αξιοπιστίας. Ο διακόπτης φορτίου 25kV 630A υιοθετεί γενικά έναν συνδυασμό αποθήκευσης ενέργειας ελατηρίου και ηλεκτρομαγνητικής κίνησης. Η διαδικασία εναλλαγής χωρίζεται σε τρία στάδια:
Στάδιο αποθήκευσης ενέργειας: Η μηχανική ενέργεια αποθηκεύεται συμπιέζοντας το ελατήριο ανοίγματος και αγγίζοντας το ελατήριο μέσω ηλεκτροκινητήρα ή χειροκίνητης λειτουργίας. ο διακόπτης κενού ZN12-10, για παράδειγμα, τεντώνει το ανοιχτό ελατήριο στο μέγιστο μήκος του όταν είναι κλειστό, τροφοδοτώντας τα επόμενα ανοίγματα.
Φάση ενεργοποίησης: Μετά τη λήψη του σήματος του ελεγκτή, ένας ηλεκτρομαγνήτης απελευθερώνει ένα μάνδαλο που αναγκάζει την αποθηκευμένη ενέργεια του ελατηρίου να κινήσει τον άξονα γύρω. Ο άξονας ενεργοποιεί τη μονωμένη ράβδο έλξης μέσω ενός συνδέσμου τεσσάρων- ράβδων για να επιτευχθεί ο διακόπτης επαφής. Ένας συγκεκριμένος τύπος διακόπτη φορτίου χρησιμοποιεί τεχνολογία παράλληλης κίνησης διπλού πηνίου για τη βελτιστοποίηση της κατανομής του μαγνητικού πεδίου του πηνίου, την επιτάχυνση της κίνησης επαφής στα 0,8 m/s και τη μείωση του χρόνου ανοίγματος σε λιγότερο από 40 m/s.
Ρυθμιστική φάση: Στο τέλος της λειτουργίας κλεισίματος, ένα ρυθμιστικό διάλυμα καουτσούκ ή λαδιού απορροφά την υπόλοιπη κινητική ενέργεια για να αποτρέψει την αναπήδηση της επαφής. Για παράδειγμα, ο διακόπτης φορτίου FN12-12 χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα για να σχηματίσει ένα μαξιλάρι αέρα μέσω του ακροφυσίου όταν είναι ενεργοποιημένο, σβήνει το τόξο σε 0,1 χιλιοστά του δευτερολέπτου και επιβραδύνει την κίνηση επαφής στο μηδέν μέσω ενός buffer για να αποφευχθεί η μηχανική πρόσκρουση.
III. Μηχανισμοί Προστασίας Ασφαλείας: Πολλαπλές μπλοκαρίσματα, Παρακολούθηση Κατάστασης
Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια κάτω από πολύπλοκες συνθήκες λειτουργίας, οι διακόπτες φορτίου ενσωματώνουν μια ποικιλία μηχανισμών προστασίας:
Ηλεκτρική ασφάλιση: Ο αισθητήρας πίεσης αερίου SF6 και ο αισθητήρας κατάστασης αποθήκευσης ενέργειας ελατηρίου παρέχουν ανάδραση της συσκευής σε πραγματικό χρόνο. Όταν η πίεση του αερίου είναι μικρότερη από 0,6 MPa ή το ελατήριο δεν είναι ηλεκτρισμένο, το κύκλωμα κλεισίματος συμπλέκεται για να αποφευχθεί η εσφαλμένη λειτουργία. Για παράδειγμα, ένας διακόπτης φορτίου σε έναν προκατασκευασμένο υποσταθμό έχει μια βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης στο κάτω διαμέρισμα του για αυτόματη απελευθέρωση της πίεσης όταν η εσωτερική στάθμη του νερού υπερβαίνει τα όρια ασφαλείας, αποτρέποντας έτσι τους κινδύνους έκρηξης.
Μηχανικές ασφάλειες: Οι συσκευές μηχανικής ασφάλισης εφαρμόζουν διαδοχικούς περιορισμούς λειτουργίας μεταξύ διακοπτών φορτίου, αποσυνδέσεων και διακοπτών γείωσης. Για παράδειγμα, το κλείσιμο πρέπει να προηγείται της λειτουργίας του διακόπτη φορτίου και το άνοιγμα πρέπει να ακολουθεί την αντίστροφη σειρά. Ο σχεδιασμός θα μπορούσε να αποτρέψει καταστροφικά ατυχήματα, όπως η αποσύνδεση των ενεργών διακοπτών.
Παρακολούθηση κατάστασης: Οι αισθητήρες θερμοκρασίας, οι αισθητήρες μερικής εκφόρτισης και άλλος εξοπλισμός μπορούν να συλλέγουν συνεχώς τη θερμοκρασία επαφής, την ενέργεια του τόξου και άλλες παραμέτρους. Ορισμένα μοντέλα διακοπτών φορτίου χρησιμοποιούν ασύρματους αισθητήρες θερμοκρασίας Kgg-09 για να παρακολουθούν τα σημεία επαφής και να παρέχουν έγκαιρη προειδοποίηση εάν οι αυξήσεις θερμοκρασίας υπερβούν τις καθορισμένες τιμές για την υποστήριξη της προληπτικής συντήρησης.
IV. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Περίπτωση εφαρμογής: Πρακτική επικύρωση σε έξυπνα δίκτυα
Στον μετασχηματισμό έξυπνου δικτύου της Ningxia Shizuishan Power Supply Company, ο μηχανισμός λειτουργίας δύο θέσεων των διακοπτών φορτίου 25kV 630A συνεργάζεται με το αυτόματο σύστημα του κύριου σταθμού για την επίτευξη αυτοεπούλωσης-βλαβών. Όταν συμβεί βραχυκύκλωμα, η τήξη της ασφάλειας ενεργοποιεί το διακόπτη φορτίου για να ανοίξει και να απομονώσει το ελαττωματικό τμήμα σε 0,02 δευτερόλεπτα. Ταυτόχρονα, το σύστημα του κύριου σταθμού προσαρμόζει αυτόματα την τοπολογία του δικτύου μέσω μιας μονάδας "-διαδοχικού ελέγχου με ένα κλικ" για να επαναφέρει την τροφοδοσία στην ελεύθερη ζώνη-σφάλματος. Η λύση μείωσε τον μέσο χρόνο διακοπής λειτουργίας από 2 ώρες σε 10 λεπτά και βελτίωσε την ικανοποίηση των χρηστών κατά 40%.
Σύναψη:
Ο μηχανισμός λειτουργίας διπλής-θέσης απλοποιεί τη λογική ελέγχου, βελτιστοποιεί τη σχεδίαση του ενεργοποιητή, ενισχύει τις προστασίες ασφαλείας και παρέχει μια αξιόπιστη λύση για την αναβάθμιση αυτοματισμού των διακοπτών φορτίου 25kV630A. Με την ενσωμάτωση της ψηφιακής διπλής τεχνολογίας και της τεχνολογίας blockchain, οι διακόπτες φόρτωσης θα αναπτυχθούν περαιτέρω προς την ενεργή ανίχνευση και την αυτόνομη λήψη αποφάσεων-στο μέλλον, η οποία θα παρέχει βασική υποστήριξη για την κατασκευή νέων συστημάτων ισχύος.