ZN63A Daxili AC Yüksek Gerilimli Vakum Kesici
ZN63A daxili AC yüksek gerilimli vakum kesici üç fazlı 50 Hz, 12 kV daxili cihazdır, 10.000 ton serbest dövme preslerinin yüksek gerilimli motorlarının başlatılması, durdurulması, kontrol edilmesi ve korunmasına kullanılır. AC yüksek gerilimli vakum kesiciler işletmelerin üretiminde kritik rol oynar. Onların arızalarının zamanında ve doğru bir şekilde çözülmesi, üretimin hızlı bir şekilde yeniden başlaması için gerekli olup, işletmenin gelişimi açısından önemlidir. Yüksek gerilimli motorların başlatılması/sonlandırılması sırasında vakum kesicisinin sık kullanımı elektriksel bileşenlere zarar verir ve mekanik parçalara aşınma neden olur, bu da kesicinin normal olarak kapanmasını engelleyen önemli sebeplerdir. Bu tür arızaların analiz edilmesi ve çözülmesi, işletmenin üretiminin sağlanması açısından büyük öneme sahiptir.
1 AC Yüksek Gerilimli Vakum Kesicinin Çalışma Prensibi
1.1 Ark Söndürme Kamarası
10.000 ton dövme presinde kullanılan ZN63A daxili yüksek gerilimli vakum kesicisi, seramik vakum ark söndürme kamerasına sahiptir. Hareketli teması, düşük elektriksel aşınma hızı, uzun elektrik ömrü ve yüksek dayanım gerilimi seviyesine sahip bakır-krom malzemesinden yapılmış bardak şeklindeki bir yapıya sahiptir. Ark söndürme kamerasının iç gaz basıncı 1.33×10⁻³ Pa'nın altında olduğunda, en az 20 yıl boyunca normal depolama temel gereksinimini karşılayabilir ve ark söndürme kamerasının çalışma ömrü kesicinin mekanik ömründen daha düşük değildir.
1.2 Ark Söndürme Prensibi
10.000 ton dövme presinde kullanılan ZN63A daxili yüksek gerilimli vakum kesicisi açma işlemi tamamlandığında, hareketli ve statik temaslar operasyon mekanizmasının etkisiyle şarjlanır ve açılır, temaslar arasında vakum ark oluşur. Hareketli temasın bardak şeklindeki yapısı, hareketli temas boşluğunun içinde bir longitudinal manyetik alan oluşturur. Longitudinal manyetik alan, vakum ark'ı yayılmış bir durumda tutar, arka sıcaklığını temas yüzeyinde eşit dağıtır ve düşük ark gerilimini korur. Vakum ark, kesicinin longitudinal manyetik alanı tarafından kontrol edildiği için, akımı kesme yeteneği güçlü ve istikennedir.
1.3 Çalışma Prensibi
1.3.1 Enerji Depolama İşlemi
Yüksek gerilimli anahtar kabinindeki düğme "Enerji Depolama" pozisyonuna çevrildiğinde, enerji depolama motoru çalışmayı başlar. Enerji depolama şaftındaki faydalı çark kol saat yönünde döner ve kapatma yayını uzatır. Kapatma yaya maksimum pozisyona çekilinceye kadar enerji depolama tamamlanır. Aynı zamanda, enerji depolama şaftına bağlı kayma levha, enerji depolama göstergesini, enerji depolamanın hazır olduğunu göstermek üzere sürüklüyor. Bu enerji depolama işlemi, kesicinin kapatma işlemi için hazırlanmasını sağlar (Bakınız Şekil 1).
1.4 Kesici Kontrol ve Bakım
1.4.1 Günlük Kontrol
(1) Yüksek gerilimli vakum kesicinin operasyon mekanizmasının normal olup olmadığını ve kapatma göstergesinin doğru olup olmadığını kontrol edin.
(2) Tüm kilitleme korumalarının ve sinyal rölelerinin normal çalışıp çalışmadığını doğrulayın.
(3) Ampermetrelerin, voltmetrelerin, entegre korumaların ve tüm göstergelerin normal durumda olduğundan emin olun.
1.4.2 Düzenli Kontroller
(1) Kesici faaliyete geçirildikten sonra, ilgili operasyon kurallarına göre düzenli kontrolleri gerçekleştirin.
(2) Haftalık bakım gününde, ana makine kapalıyken, yüksek gerilimli kabin düğmesini "Yerel" pozisyonuna çevirin, kesici arabasını "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekin ve kesici arabasının elektriksel ve mekanik parçalarının bütünlüğünü kontrol edin.
(3) Tüm parçaların vidalarının sıkılığını kontrol edin ve gevşek vidaları hemen sıkın. Enerji depolama motorunun, kapatma bobininin ve açma bobininin çalışma durumunu düzenli olarak kontrol edin.
1.4.3 Temizlik ve Yağlama
(1) Ana ekipmanın bakımı sırasında, kesici arabasını "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekin, ardından özel bir transfer arabasına çekin ve kesiciyi temizleyin, yalıtım parçalarının ve iletken parçaların yüzeylerini temiz tutun.
(2) Kesicinin iletim parçalarına Alman ithal yağ uygulayın.
(3) Kesicinin temas parçalarına yeni iletken pasta uygulayın.
2 AC Yüksek Gerilimli Vakum Kesicilerinin Yaygın Arızaları
(1) Normal enerji depolaması yapılamıyor.
Sebep Analizi:
(2) Normal enerji depolaması ama kapatma başarısızlığı.
Sebep Analizi:
(3) Normal açma başarısızlığı.
Sebep Analizi:
(4) Kesici arabası itilemez veya çekilemez.
Sebep Analizi:
3 Yüksek Gerilimli Vakum Kesicilerinin Yaygın Arızaları ve Bakım Örnekleri
WEG 400C/D/E-06 10.000 ton dövme presinin 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motoru normal başlamadı. Bu yüksek gerilimli motor, yüksek gerilimli yumuşak başlatıcı ile başlatılır. Başlatmadan önce, ana motor yüksek gerilimli kabinin düğmesi "Yerel"den "Uzak" pozisyonuna çevrilir. Başlatma prensibi Şekil 2'de gösterilmiştir.
Teşhis ve Sorun Giderme Süreci
Teşhis sonucunda, başlangıç sürecinde PLC, yumuşak başlatıcıya motor başlama komutu gönderdi. Yumuşak başlatıcı kapatma komutunu aldı, röle kontrol kartı hesaplama yaptıktan sonra yüksek gerilimli kabin için kapatma komutunu çıktı. Ancak, yüksek gerilimli kabin kapatma komutunu gerçekleştirmedidir. İnceleme süreci şu şekildedir:
Yüksek gerilimli kabinin enerji depolama göstergesi yanıyordu, bu da yüksek gerilimli vakum kesicinin enerji depoladığını gösteriyordu.
NARI entegre koruma cihazının ln4X1 ve ln4x6 terminali arasındaki gerilimi ölçmek için çoklu metre kullanıldı. DC 220 V olması gerekirdi. Ölçüm sonucunda gerilim normaldi.
Araba işlev konumu göstergesi kontrol edildi. Yanıyordu, bu da yüksek gerilimli vakum kesicisinin çalışma pozisyonunda olduğunu gösteriyordu.
Düğme "Uzak" pozisyonda ve gösterge doğruydu.
Tekrar uzaktan kapatma denendi, ancak yüksek gerilimli vakum kesicisi hala harekete geçmedi.
Düğme "Yerel" pozisyonuna çevrildi, araba "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekildi. Priz çıkarıldı, prizin 10# ve 20# terminali ölçüldü. Bu iki terminalin direnci çok küçük bulunmuştu. Normalde 12.000 Ω olması gerekirdi, bu da kilitli elektromanyetik bobinin yanmış olduğunu gösteriyordu.
Test pozisyonunda, önce enerji depolama yapıldı ve S1 mikro anahtarı ölçüldü, normal çalışıyordu.
Test pozisyonunda, önce enerji depolama yapıldı ve kilitli temas manuel olarak kapatıldı. Prizin 4# ve 14# terminali ölçüldü, direnç 198 Ω idi, bu da kapatma bobininin normal olduğunu gösteriyordu.
Yukarıdaki teşhisten, kilitli elektromanyetik bobinin arızalanması nedeniyle kapatma devresi açık kalıyor ve normal kapatma koşulları sağlanamıyordu. Kilit bobini değiştirildikten sonra, araba "Çalışma Pozisyonu"na itildi, düğme "Uzak" pozisyonuna çevrildi, kapatma normal oldu ve motor normal başladı.
Arızalar ve Çözümler
(1) 10.000 ton dövme presinin 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motoru normal başlamadı. Kontrol edildiğinde, yüksek gerilimli kabinin enerji depolama göstergesi kapalıydı. Enerji depolama motoru yayı defalarca enerji depolamaya zorladı, ancak normal enerji depolaması yapılamadı. Enerji depolama düğmesi "Kapalı" pozisyonuna getirildi, çalışma modu "Uzak"ten "Yerel"e çevrildi. Kesici araba "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekildi ve inceleme yapıldı.
Sürücü enerji depolama şaftındaki faydalı çark kolunun kırıldığını buldular. Enerji depolama motoru dönüyordu, ancak kapatma yaya gerilmiyordu, bu yüzden normal enerji depolaması yapılamıyordu. Enerji depolama şaftı ve faydalı çark kolu değiştirildikten sonra, enerji depolaması normal oldu ve motor normal başlamaya başladı.
(2) 10.000 ton dövme presinin 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motoru normal başlamadı. Yüksek gerilimli dağıtım odasına girip yüksek gerilimli kabini incelediğinde, enerji depolama göstergesi normaldi. 10.000 ton operasyon odasında kapatma düğmesine basıldı, ancak yüksek gerilimli vakum kesicisi hala normal kapatma yapamadı. Yüksek gerilimli kabin LED ışığı göstergesi, yüksek gerilimli vakum kesicisinin "Çalışma Pozisyonu"nda olduğunu ve limit göstergesinin normal olduğunu gösteriyordu.
Yüksek gerilimli kabinin düğmesi "Uzak"ten "Yerel"e çevrildi, kesici araba "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekildi. Yüksek gerilimli kabin LED ışığı göstergesi "Test Pozisyonu"nu gösterdiğinde, yüksek gerilimli kabinin kesici odasının kapısı açıldı, priz çıkarıldı ve prizin 4# ve 14# terminali arasındaki direnç ölçüldü. Direnç ölçülemedi, devre açıktı. S1 mikro anahtarı ölçüldü, S1 mikro anahtarı temasının bozuk olduğu görüldü. Değiştirildikten sonra, kesici normal kapatma yaptı ve yüksek gerilimli motor normal başlamaya başladı.
(3) Yüksek gerilimli vakum kesicisi kapatıldıktan sonra tekrar açıldı. 10.000 ton dövme presinin 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motoru, PLC'nin iki çıkış noktasından çıkıyor. İki çıkış noktası da yüksek seviyede olduğunda, motor başlar; bir veya her iki çıkış noktası düşük seviyede olduğunda, durur. Teşhis sonucunda, PLC'nin iki yüksek seviye çıkış sinyali normaldi. İki yüksek seviye sinyal, VFS yumuşak başlatıcının röle modülüne gönderildi.
Röle modülü, hesaplama yaptıktan sonra, giriş-çıkış modülü aracılığıyla girişi olan kesicinin kapatma komutunu gönderdi ve yüksek gerilimli vakum kesicisi kapatıldı. VFS'nin ikincil frekans dönüşüm başlangıç sürecinde, başlangıç akımı 1.5Ie, çıkış başlangıç torku %90Te idi. Ancak, başlangıç sürecinde yük arızası nedeniyle başlangıç süresi aşılınca, VFS yumuşak başlatıcı triplama sinyali gönderdi. Yüksek gerilimli vakum kesicisi triplama sinyalini aldı ve hemen açıldı. 10.000 ton pompalama istasyonuna girildi, motor elle döndürüldü, motor yağ pompasını sıkıştırdı. Motor ve yağ pompa tamamen ayrıldı.
Motorun çıkış şaftı elle kolayca dönebiliyordu, ancak yağ pompasının giriş şaftı tamamen sıkışmıştı. Yağ pompa söküldü ve onarıldı, yüksek gerilimli motorun çıkış şaftı ile yağ pompasının giriş şaftının kilitleme cihazı arasındaki bağlantı yeniden kuruldu. İncelemeden sonra, yeniden başlatıldı. Yüksek gerilimli motorun başlangıç sinyali normaldi, yüksek gerilimli vakum kesicisi normal kapatma yaptı ve motor normal çalıştı. Bu arıza, dış yük arızası nedeniyle yüksek gerilimli vakum kesicisi kapatıldıktan sonra tekrar açıldığından, yüksek gerilimli vakum kesicisinin normal çalışmasını engelledi.
(4) Yüksek gerilimli vakum kesicisi kapatıldıktan sonra normal açılamadı. Bu tür bir arıza gerçekleştiğinde genellikle, elektriksel açma başarısız olur ve sadece manuel açma yapılabilir. Bu arıza, yanmış açma bobini veya rotatif yardımcı anahtar QF'nin arızası nedeniyledir. Bu yardımcı anahtar QF, 8 çift normal açık temas ve 8 çift normal kapalı temas içerir. 10.000 ton dövme presinin 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motoru için 16 adet var ve buna karşılık 16 adet daxili AC yüksek gerilimli vakum kesicisi vardır.
Kullanım sırasında, yüksek gerilimli vakum kesicilerin sık başlangıç ve durma nedeniyle çeşitli arızalar ortaya çıkar. Arıza belirtileri için spesifik analiz yapılır, hedefe yönelik bakım stratejileri önerilir ve zamanında onarılır, böylece ekipman kullanım oranı artar.
AC yüksek gerilimli vakum kesicinin çalışma durumu, 10.000 ton dövme presinin üretim sürecini doğrudan etkiler. Ekipmanın günlük bakımı ve arıza giderme işlemlerini güçlendirerek, arızaları sınıflandırma, analiz, düzenleme ve özetleme yaparak, arıza belirleme sırasında arıza noktasının kapsamını daraltabilir, arıza belirleme doğruluğunu artırabilir ve bakım verimliliğini iyileştirebilirsiniz; bakım sırasında hassas bakım sağlanabilir, bakım personelinin çalışma yoğunluğu azaltılabilir, bakım süresi kısaltılabilir ve ekipman daha güvenli ve ekonomik bir şekilde çalışabilir.
4. Sonuç
AC yüksek gerilimli vakum kesicisinde arıza olduğunda, arıza giderme, basitten karmaşığa, elektriksel kısmdan mekanik kısma doğru ilerler. AC yüksek gerilimli vakum kesicinin çalışma prensibini ve ekipmanın mekanik yapısını anladığınızda, çalışma yöntemini ve hareket sırasını bildiğinizde, arıza belirtilerini yeterince incelediğinizde, arıza nedeni kesinlikle bulunabilir. İnceleme, onarım ve arıza giderme, yüksek gerilimli vakum kesicisinin normal kullanımını geri kazanmak ve işletmenin normal üretimini sağlamak için gerçekleştirilebilir.