Какви са обичайните дефекти на вътрешните високонапредни вакуумни прекъсвачи AC?
ZN63A вътрешен високонапранен вакуумен прекъсвач
ZN63A вътрешният високонапранен вакуумен прекъсвач е трифазно устройство за вътрешна употреба с 50 Hz и 12 kV, използвано за стартиране, спиране, управление и защита на високонапранени мотори от 10,000-тонен свободен ковач. Високонапранените вакуумни прекъсвачи играят ключова роля в производството на предприятията. Навременно и точно разрешаване на техните дефекти, за да се възстанови бързо производството, е съществено за развитието на предприятията. По време на стартиране/спиране на високонапранените мотори, честата употреба на вакуумния прекъсвач може да причини повреди на електрическите компоненти и износ на механичните части, които са основни причини за неуспешното затваряне на прекъсвача. Анализирането и решаването на такива дефекти има голямо значение за осигуряване на производството на предприятието.
1 Принцип на действие на високонапранения вакуумен прекъсвач
1.1 Камера за угасване на дъга
ZN63A вътрешният високонапранен вакуумен прекъсвач, използван в 10,000-тонния ковач, е оборудван с керамична вакуумна камера за угасване на дъга. Движещият контакт има чашаобразна структура, направена от медно-хром материал, който има ниска степен на електрически износ, дълг живот и високо ниво на удържане на напрежение. Когато вътрешното газово налягане в камерата за угасване на дъга е по-ниско от 1.33×10⁻³ Pa, тя може да удовлетвори основното изискване за нормално съхранение за не по-малко от 20 години, и жизненият цикъл на действието на камерата за угасване на дъга не е по-нисък от механичния живот на прекъсвача.
1.2 Принцип на угасване на дъга
Когато ZN63A вътрешният високонапранен вакуумен прекъсвач, използван в 10,000-тонния ковач, завърши операцията за откриване, движещият и неподвижният контакти се зареждат и се отварят под влияние на механизма за управление, и вакуумна дъга ще се появи между контактите. Благодарение на чашаобразната структура на движещия контакт, в промеждутъка на движещия контакт се генерира продължително магнитно поле. Продължителното магнитно поле поддържа вакуумната дъга в разпространено състояние, разпределя температурата на дъгата равномерно по повърхността на контактите и поддържа ниско напрежение на дъгата. Вакуумната дъга е контролирана от продължителното магнитно поле на прекъсвача, затова способността му да прекъсва тока е силна и стабилна.
1.3 Принцип на действие
1.3.1 Енергийно натрупване
Когато крушката на високонапранената апаратурна шкафа се завърти до позицията „Натрупване на енергия“, моторът за натрупване на енергия започва да работи. Кривошкият лост, свързан с оста за натрупване на енергия, се върти по часовниковата стрелка, за да протегне пружината за затваряне. Натрупването на енергия е завършено, когато пружината за затваряне е протегната до своето крайно положение. Едновременно с това, платформата, свързана с оста за натрупване на енергия, задейства индикатора за натрупване на енергия, за да покаже, че е готово за натрупване на енергия. Този процес на натрупване на енергия подготвя прекъсвача за действие при затваряне (вж. Фигура 1).
1.4 Инспекция и поддръжка на прекъсвача
1.4.1 Редовна инспекция
(1) Проверете дали механизът за управление на високонапранения вакуумен прекъсвач работи нормално и дали индикацията за затваряне е правилна.
(2) Проверете дали всички взаимни блокировки, защитни и сигнали реле функционират нормално.
(3) Уверете се, че амперметри, волтметри, интегрирани защити и всички индикаторни лампи са в нормално състояние.
1.4.2 Редовни проверки
(1) След като прекъсвачът влезе в употреба, проведете редовни проверки в съответствие със съответните оперативни спецификации.
(2) На деня за седмична поддръжка, при спиране на главната машина, завъртете крушката на високонапранената шкафа до „Локално“, изтеглете количката на прекъсвача от „Работна позиция“ до „Тестова позиция“ и проверете целостта на електрическите и механичните компоненти на количката на прекъсвача.
(3) Проверете затегнатостта на болтовете на всички компоненти и затегнете около болтовете навреме. Редовно проверявайте работните условия на мотора за натрупване на енергия, пружината за затваряне и пружината за откриване.
1.4.3 Очистване и смазване
(1) По време на поддръжка на главното устройство, изтеглете количката на прекъсвача от „Работна позиция“ до „Тестова позиция“, след това я изтеглете до специална транспортна количка и очистете прекъсвача, за да се поддържат чисти повърхностите на изолационните и проводящите части.
(2) Приложете немска импортна смазна мазнина към преходните части на прекъсвача.
(3) Приложете нова проводяща паста към контактните части на прекъсвача.
2 Общи дефекти на високонапранените вакуумни прекъсвачи
(1) Неуспешно натрупване на енергия.
Анализ на причината:
(2) Нормално натрупване на енергия, но неуспешно затваряне.
Анализ на причината:
(3) Неуспешно откриване.
Анализ на причината:
(4) Неуспешно бутане или изтегляне на количката на прекъсвача.
Анализ на причината:
3 Общи дефекти и случаи на поддръжка на високонапранените вакуумни прекъсвачи
450 kW 6 kV високонапраненият мотор на WEG 400C/D/E-06 10,000-тонния ковач не успя да стартира нормално. Този високонапранен мотор се стартира с високонапранен мягък стартер. Преди стартирането, крушката на главния мотор на високонапранената шкафа се завърта от „Локално“ до „Отдалечено“. Принципът на стартиране е показан на Фигура 2.
Диагноза и процес на отстраняване на дефекта
След диагностика, по време на процеса на стартиране, PLC изпрати команда за стартиране на мотора към мягкото стартер. Мекият стартер получи командата за затваряне, и релето за управление, след изчисления, изпрати командата за затваряне към високонапранената шкафа. Но високонапранената шкафа не изпълни командата за затваряне. Процесът на инспекция беше следния:
Индикаторната лампа за натрупване на енергия на високонапранената шкафа светеше, което указваше, че високонапраненият вакуумен прекъсвач беше натрупал енергия.
Мултиметър беше използван за измерване на напрежението между терминалите ln4X1 и ln4x6 на NARI интегрираната защитна система. То трябваше да бъде DC 220 V. След измерването, напрежението беше нормално.
Индикаторната лампа за позицията на операцията на количката беше проверена. Тя светеше, което указваше, че високонапраненият вакуумен прекъсвач беше в работна позиция.
Крушката беше в „Отдалечено“ положение, и индикацията беше коректна.
При опит за отдалечено затваряне, високонапраненият вакуумен прекъсвач все още не реагира.
Крушката беше завъртена до „Локално“, и количката беше изтеглена от работната позиция до тестовата позиция. Штекерът беше изтеглен, и съпротивлението между терминалите 10# и 20# на штекера беше измерено. Откриха, че съпротивлението на тези два терминала беше много малко. Под нормални условия, то трябваше да бъде 12,000 Ω, което указваше, че катушката на замъкващия електромагнит беше изгоряла.
В тестовата позиция, първо беше извършено натрупване на енергия, и микропрекъсвач S1 беше измерен, който работеше нормално.
В тестовата позиция, първо беше извършено натрупване на енергия, и контактът за заключване беше ръчно затворен. Съпротивлението между терминалите 4# и 14# на штекера беше измерено на 198 Ω, което указваше, че пружината за затваряне беше нормална.
От горния диагноза, може да се види, че поради дефекта на катушката на замъкващия електромагнит, цепът за затваряне беше отворен, и нормалните условия за затваряне не бяха изпълнени. След замяна на катушката, количката беше бутната в „Работна позиция“, крушката беше завъртена до „Отдалечено“, затварянето беше нормално, и моторът стартира нормално.
Случаи на дефекти и решения
(1) 450 kW 6 kV високонапраненият мотор на 10,000-тонния ковач не успя да стартира нормално. Инспекцията установи, че индикаторната лампа за натрупване на енергия на високонапранената шкафа беше изгасена. Моторът за натрупване на енергия драйвеше пружината за многократно натрупване на енергия, но не успяваше да натрупа енергия нормално. Крушката за натрупване на енергия беше завъртена до „Изключено“, и режимът на работа беше завъртен от „Отдалечено“ до „Локално“. Количката на прекъсвача беше изтеглена от „Работна позиция“ до „Тестова позиция“ за инспекция.
Установи се, че кривошкият лост на превозвача на енергията на оста за натрупване на енергия беше счупен. Моторът за натрупване на енергия се въртеше, но пружината за затваряне не се протегна, затова не можеше да се натрупа енергия нормално. След замяна на оста за натрупване на енергия и кривошкия лост, натрупването на енергия беше нормално, и моторът стартира нормално.
(2) 450 kW 6 kV високонапраненият мотор на 10,000-тонния ковач не успя да стартира нормално. Влезнах в високонапранената разпределителна стая и инспектирах високонапранената шкафа, установих, че индикацията за натрупване на енергия беше нормална. В 10,000-тонната операторска стая, бутонът за затваряне беше натиснат, но високонапраненият вакуумен прекъсвач все още не можеше да затвори нормално. Чрез индикацията на LED лампата на високонапранената шкафа, високонапраненият вакуумен прекъсвач беше в „Работна позиция“, и индикацията за граница беше нормална.
Крушката на високонапранената шкафа беше завъртена от „Отдалечено“ до „Локално“, и прекъсвачът беше изтеглен от „Работна позиция“ до „Тестова позиция“. Когато LED индикаторът на високонапранената шкафа показа „Тестова позиция“, вратата на камерата на прекъсвача на високонапранената шкафа беше отворена, штекерът беше изтеглен, и съпротивлението между пиновете 4# и 14# беше измерено. Съпротивлението не можеше да бъде измерено, и цепът беше отворен. Микропрекъсвач S1 беше измерен, и установи се, че контактът на микропрекъсвач S1 беше дефектен. След замяна, прекъсвачът затвори нормално, и високонапраненият мотор стартира нормално.
(3) Високонапраненият вакуумен прекъсвач отново се отключи след затваряне. 450 kW 6 kV високонапраненият мотор на 10,000-тонния ковач е извеждан от две изходни точки на PLC. Когато и двете изходни точки са на високо ниво, моторът стартира; когато една или и двете изходни точки са на ниско ниво, той спира. След диагностика, двете изходни сигнала на високо ниво на PLC бяха нормални. Двете сигнала на високо ниво бяха изпратени до релето модул на VFS мекия стартер.
Релето модул, след изчисления, изпрати командата за затваряне на входящия линейен прекъсвач към прекъсвача чрез входно-изходен модул, и високонапраненият вакуумен прекъсвач се затвори. По време на вторичния фреквенционен процес на стартиране на VFS, стартиращият ток беше 1.5Ie, и изходният стартиращ момент беше 90%Te. Но, поради дефект на товара по време на процеса на стартиране, процесът на стартиране надхвърли времето за стартиране, и VFS мекият стартер изпрати сигнал за отключване. Високонапраненият вакуумен прекъсвач получи сигнала за отключване и веднага се отключи. Влезнах в 10,000-тонната насосна станция, и моторът беше ръчно завъртян, и моторът драйвеше маслото, което се закачна. Моторът и маслото бяха напълно разделени.
Изходната ос на мотора можеше лесно да се завърти с ръка, докато входната ос на маслото беше напълно закачна. Маслото беше демонтирано и поправено, и връзката между изходната ос на високонапранения мотор и заключващият механизм на входната ос на маслото беше възстановена. След инспекция, беше рестартиран. Стартиращият сигнал на високонапранения мотор беше нормален, високонапраненият вакуумен прекъсвач се затвори нормално, и моторът работеше нормално. Този дефект беше причинен от външен дефект на товара, който предизвика високонапраненият вакуумен прекъсвач да се отключи отново след затваряне, което доведе до неуспешната работа на високонапраненият вакуумен прекъсвач.
(4) Високонапраненият ваку
