Welche sind die häufigen Fehler von Innenraum-AC-Hochspannungs-Vakuumschaltern?
ZN63A Innenraum-Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter
Der ZN63A Innenraum-Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter ist ein dreiphasiger Wechselstromgerät mit 50 Hz und 12 kV für den Innenraum, das zur Ansteuerung, Stilllegung, Steuerung und Schutz von Hochspannungsmotoren von 10.000-Tonnen-Freiformpressen verwendet wird. Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter spielen eine entscheidende Rolle in der Unternehmensproduktion. Die zeitgerechte und genaue Behebung ihrer Fehler, um die Produktion schnell wiederherzustellen, ist für die Unternehmensentwicklung unerlässlich. Während des Startens/Stopps von Hochspannungsmotoren können häufige Betriebsvorgänge des Vakuumschalters zu Schäden an elektrischen Bauteilen und Verschleiß von mechanischen Teilen führen, was Hauptgründe für das Nichtschließen des Schalters sind. Die Analyse und Behebung solcher Fehler ist von großer Bedeutung, um die Unternehmensproduktion sicherzustellen.
1 Arbeitsprinzip des Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalters
1.1 Bogenlöschkammer
Der ZN63A Innenraum-Hochspannungsvakuumschalter, der in der 10.000-Tonnen-Presse verwendet wird, ist mit einer keramischen Vakuum-Bogenlöschkammer ausgestattet. Sein beweglicher Kontakt hat eine tassenförmige Struktur aus Kupfer-Chrom-Material, das eine geringe elektrische Abnutzungsrate, eine lange elektrische Lebensdauer und ein hohes Spannungsstandniveau aufweist. Wenn der innere Gasdruck in der Bogenlöschkammer unter 1,33×10⁻³ Pa fällt, kann er die grundlegende Anforderung eines normalen Lagerns von mindestens 20 Jahren erfüllen, und die Betriebslebensdauer der Bogenlöschkammer ist nicht niedriger als die mechanische Lebensdauer des Schalters.
1.2 Bogenschaltprinzip
Wenn der ZN63A Innenraum-Hochspannungsvakuumschalter, der in der 10.000-Tonnen-Presse verwendet wird, den Öffnungsvorgang abgeschlossen hat, werden die beweglichen und statischen Kontakte durch die Wirkung des Betriebsmechanismus geladen und geöffnet, und ein Vakuumbogen entsteht zwischen den Kontakten. Aufgrund der tassenförmigen Struktur des beweglichen Kontakts wird in der Lücke des beweglichen Kontakts ein longitudinaler Magnetfeld erzeugt. Das longitudinale Magnetfeld hält den Vakuumbogen in einem diffusen Zustand, verteilt die Bogentemperatur gleichmäßig über die Kontaktoberfläche und hält eine niedrige Bogen-Spannung. Der Vakuumbogen wird durch das longitudinale Magnetfeld des Schalters gesteuert, so dass die Fähigkeit, Strom zu unterbrechen, stark und stabil ist.
1.3 Betriebsprinzip
1.3.1 Energiespeicherbetrieb
Wenn der Knopf am Hochspannungsschrank auf die Position "Energiespeicher" gedreht wird, beginnt der Energiespeichermotor zu arbeiten. Der federhängende Kurbelarm auf der Energiespeicherwelle dreht sich im Uhrzeigersinn, um die Schließfeder zu dehnen. Der Energiespeicher ist abgeschlossen, sobald die Schließfeder bis zum maximalen Punkt gezogen wird. Gleichzeitig treibt die an der Energiespeicherwelle angebrachte Verschiebeplatte den Energiespeicheranzeiger an, um anzuzeigen, dass der Energiespeicher bereit ist. Dieser Energiespeicherprozess bereitet den Schalter auf den Schließvorgang vor (siehe Abbildung 1).
1.4 Prüfung und Wartung des Schalters
1.4.1 Tägliche Prüfung
(1) Überprüfen Sie, ob der Betriebsmechanismus des Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalters normal funktioniert und ob die Schließanzeige korrekt ist.
(2) Stellen Sie sicher, dass alle Verriegelungsschutze und Signalrelais normal funktionieren.
(3) Achten Sie darauf, dass Amperemeter, Voltmeter, integrierte Schutze und alle Anzeigelampen in normalem Zustand sind.
1.4.2 Regelmäßige Prüfungen
(1) Nach der Inbetriebnahme des Schalters führen Sie regelmäßige Prüfungen gemäß den relevanten Betriebsvorschriften durch.
(2) An dem wöchentlichen Wartungstag, wenn die Hauptmaschine heruntergefahren ist, drehen Sie den Knopf des Hochspannungsschranks auf "Lokal", ziehen den Schaltwagen vom "Arbeitsplatz" zum "Testplatz" zurück und überprüfen die elektrischen und mechanischen Komponenten des Schaltwagens auf Integrität.
(3) Überprüfen Sie die Festigkeit der Bolzen aller Komponenten und zwingen Sie lose Bolzen sofort fest. Inspeziere regelmäßig den Betriebszustand des Energiespeichermotors, des Schließspulens und des Öffnungsspulens.
1.4.3 Reinigung und Schmierung
(1) Während der Wartung der Haupteinrichtung, ziehen Sie den Schaltwagen vom "Arbeitsplatz" zum "Testplatz" zurück, dann heraus auf einen speziellen Transferschlitten, und reinigen Sie den Schalter, um die Oberflächen der Isolier- und Leiterbauteile sauber zu halten.
(2) Bringen Sie importierte deutsche Schmierfette auf die Übertragungsteile des Schalters an.
(3) Bringen Sie neues Leitpaste auf die Kontaktteile des Schalters an.
2 Häufige Fehler bei Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschaltern
(1) Unfähigkeit, Energie normal zu speichern.
Fehleranalyse:
(2) Normaler Energiespeicher, aber kein Schließen.
Fehleranalyse:
(3) Unfähigkeit, normal zu öffnen.
Fehleranalyse:
(4) Unfähigkeit, den Schaltwagen einzufahren oder auszufahren.
Fehleranalyse:
3 Häufige Fehler und Wartungsfälle von Hochspannungsvakuumschaltern
Der 450 kW 6 kV Hochspannungsmotor des WEG 400C/D/E-06 10.000-Tonnen-Freiformpressen konnte nicht normal gestartet werden. Dieser Hochspannungsmotor wird durch einen Hochspannung-Softstarter gestartet. Vor dem Start wird der Knopf des Hauptmotors des Hochspannungsschranks von der "Lokalen" auf die "Ferne" Position gedreht. Das Startprinzip ist in Abbildung 2 dargestellt.
Diagnose und Fehlerbehebung
Nach der Diagnose sandte der PLC während des Startvorgangs den Motorstartbefehl an den Softstarter. Der Softstarter erhielt den Schließbefehl, und die Relaissteuerplatine gab nach Berechnung den Schließbefehl an den Hochspannungsschrank aus. Allerdings führte der Hochspannungsschrank den Schließbefehl nicht aus. Der Inspektionsprozess war wie folgt:
Die Energiespeicheranzeigelampe des Hochspannungsschranks war eingeschaltet, was bedeutete, dass der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter Energie gespeichert hatte.
Ein Multimeter wurde verwendet, um die Spannung zwischen den Anschlüssen ln4X1 und ln4x6 des NARI-integrierten Schutzgeräts zu messen. Es sollte DC 220 V sein. Nach der Messung war die Spannung normal.
Die Anzeigelampe für die Position des Schaltwagens wurde überprüft. Sie war eingeschaltet, was bedeutete, dass der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter in der Arbeitsposition war.
Der Knopf war in der "Fernen" Position, und die Anzeige war korrekt.
Beim erneuten Versuch des Fernschließens reagierte der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter immer noch nicht.
Der Knopf wurde auf "Lokal" gedreht, und der Schaltwagen wurde von der Arbeitsposition in die Testposition geschoben. Der Stecker wurde entfernt, und die Anschlüsse 10# und 20# des Steckers wurden gemessen. Es stellte sich heraus, dass der Widerstand dieser beiden Anschlüsse sehr klein war. Unter normalen Umständen sollte er 12.000 Ω betragen, was darauf hindeutete, dass die Spule des Verriegelungselektromagneten ausgefallen war.
In der Testposition wurde zunächst Energie gespeichert, und der Mikroschalter S1 wurde gemessen, der normal funktionierte.
In der Testposition wurde zunächst Energie gespeichert, und der Verriegelungskontakt wurde manuell geschlossen. Der Widerstand der Anschlüsse 4# und 14# des Steckers wurde gemessen und betrug 198 Ω, was darauf hindeutete, dass die Schließspule normal war.
Aus der oben genannten Diagnose geht hervor, dass aufgrund des Ausfalls der Spule des Verriegelungselektromagneten der Schließkreis offen war und die normalen Schließbedingungen nicht erfüllt waren. Nach dem Austausch der Verriegelungsspule wurde der Schaltwagen in die "Arbeitsposition" geschoben, der Knopf auf "Fern" gedreht, und das Schließen war normal, und der Motor startete normal.
Fehlerfälle und Lösungen
(1) Der 450 kW 6 kV Hochspannungsmotor des 10.000-Tonnen-Freiformpressen konnte nicht normal gestartet werden. Die Prüfung ergab, dass die Energiespeicheranzeigelampe des Hochspannungsschranks ausgeschaltet war. Der Energiespeichermotor trieb die Feder, um Energie wiederholt zu speichern, konnte jedoch keine Energie normal speichern. Der Energiespeicherknopf wurde auf "Aus" gedreht, und der Betriebsmodus wurde von "Fern" auf "Lokal" gedreht. Der Schaltwagen wurde von der "Arbeitsposition" in die "Testposition" zurückgezogen, um eine Prüfung durchzuführen.
Es stellte sich heraus, dass der federhängende Kurbelarm auf der Antriebsenergiespeicherwelle gebrochen war. Der Energiespeichermotor drehte sich, aber die Schließfeder wurde nicht gedehnt, so dass Energie nicht normal gespeichert werden konnte. Nach dem Austausch der Energiespeicherwelle und des federhängenden Kurbelarms war der Energiespeicher normal, und der Motor startete normal.
(2) Der 450 kW 6 kV Hochspannungsmotor des 10.000-Tonnen-Freiformpressen konnte nicht normal gestartet werden. Beim Betreten des Hochspannungsverteilraums und der Prüfung des Hochspannungsschranks stellte sich heraus, dass die Energiespeicheranzeige normal war. Im 10.000-Tonnen-Betriebsraum wurde der Schließknopf gedrückt, aber der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter konnte immer noch nicht normal schließen. Durch die Anzeige der LED-Lampe des Hochspannungsschranks war der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter in der "Arbeitsposition", und die Grenzanzeige war normal.
Der Knopf des Hochspannungsschranks wurde von "Fern" auf "Lokal" gedreht, und der Schaltwagen wurde von der "Arbeitsposition" in die "Testposition" zurückgezogen. Als die LED-Anzeige des Hochspannungsschranks "Testposition" zeigte, wurde die Tür des Schaltwagenträgers des Hochspannungsschranks geöffnet, der Stecker gezogen, und der Widerstand zwischen den Anschlüssen 4# und 14# gemessen. Der Widerstand konnte nicht gemessen werden, und der Kreis war offen. Der Mikroschalter S1 wurde gemessen, und es stellte sich heraus, dass der Kontakt des Mikroschalters S1 defekt war. Nach dem Austausch schloss der Schalter normal, und der Hochspannungsmotor startete normal.
(3) Der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter fiel erneut aus, nachdem er geschlossen wurde. Der 450 kW 6 kV Hochspannungsmotor des 10.000-Tonnen-Freiformpressen wird von zwei Ausgangspunkten des PLC ausgeliefert. Wenn beide Ausgangspunkte auf hohem Pegel stehen, startet der Motor; wenn einer oder beide Ausgangspunkte auf niedrigem Pegel stehen, stoppt er. Nach der Diagnose waren die beiden hohen Ausgangssignale des PLC normal. Die beiden hohen Signale wurden an das Relaismodul des VFS-Softstarters gesendet.
Das Relaismodul sendete nach der Berechnung den Schließbefehl des Eingangsschalters über das Eingabe-Ausgabe-Modul an den Schalter, und der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter schloss. Während des zweiten Frequenzumwandlungsstartvorgangs des VFS betrug der Startstrom 1,5Ie, und der Ausgangsdrehmoment war 90%Te. Allerdings trat aufgrund eines Lastfehlers während des Startvorgangs der Startvorgang länger als die Startzeit an, und der VFS-Softstarter sendete ein Ausfallsignal. Der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter erhielt das Ausfallsignal und fiel sofort aus. Beim Betreten der 10.000-Tonnen-Pumpstation wurde der Motor manuell gedreht, und der Motor trieb die Öl-Pumpe an, die stecken blieb. Der Motor und die Öl-Pumpe wurden vollständig getrennt.
Der Ausgangswelle des Motors konnte leicht per Hand gedreht werden, während die Eingangswelle der Öl-Pumpe vollständig stecken blieb. Die Öl-Pumpe wurde zerlegt und repariert, und die Verbindung zwischen der Ausgangswelle des Hochspannungsmotors und dem Verriegelungsmechanismus der Eingangswelle der Öl-Pumpe wurde wiederhergestellt. Nach der Prüfung wurde erneut gestartet. Das Startsignal des Hochspannungsmotors war normal, der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter schloss normal, und der Motor arbeitete normal. Dieser Fehler wurde durch einen externen Lastfehler verursacht, der dazu führte, dass der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter erneut ausfiel, nachdem er geschlossen wurde, und der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter nicht normal arbeitete.
(4) Der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter konnte nach dem Schließen nicht normal ausfallen. Bei diesem Fehler scheitert in der Regel das elektrische Öffnen, und nur manuelles Öffnen ist möglich. Dieser Fehler wird durch eine ausgebrannte Öffnungsspule oder einen Defekt des Drehhilfsschalters QF verursacht. Dieser Hilfsschalter QF hat 8 Paar normal offene Kontakte und 8 Paar normal geschlossene Kontakte. Es gibt 16 Einheiten des 450 kW 6 kV Hochspannungsmotors des 10.000-Tonnen-Freiformpressen, und 16 Innenraum-Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter, die ihnen entsprechen.
Während der Nutzung treten aufgrund häufiger Start- und Stoppvorgänge verschiedene Fehler beim Betrieb der Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalter auf. Für die Fehlerphänomene werden spezifische Analysen durchgeführt, gezielte Wartungsstrategien vorgeschlagen und rechtzeitig repariert, und die Ausnutzung der Ausrüstung wird verbessert.
Der Betriebsstatus des Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalters beeinflusst direkt den Produktionsfortschritt der 10.000-Tonnen-Freiformpresse. Durch die Stärkung der täglichen Wartung und Fehlerbehebung der Ausrüstung, die Klassifizierung, Analyse, Sortierung und Zusammenfassung der Fehler, kann der Fehlerpunktbereich bei der Fehlerdiagnose eingeengt, die Genauigkeit der Fehlerdiagnose erhöht und die Wartungseffizienz verbessert werden; bei der Wartung kann eine präzise Wartung erreicht, die Arbeitsintensität der Wartungspersonal reduziert, die Wartungszeit verkürzt und die Ausrüstung sicherer und wirtschaftlicher betrieben werden.
4. Schlussfolgerung
Bei der Behebung von Fehlern an Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschaltern erfolgt die Fehlerbehebung nach dem Prinzip von einfach zu schwierig und von der elektrischen Seite zur mechanischen Seite. Solange das Arbeitsprinzip des Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalters und die mechanische Struktur der Ausrüstung verstanden werden, seine Betriebsweise und Ablaufsequenz bekannt sind, und eine ausreichende Untersuchung und Analyse des Fehlerphänomens durchgeführt wird, kann die Ursache des Fehlers sicher gefunden werden. Durch Inspektion, Reparatur und Fehlerbehebung kann der normale Betrieb des Wechselstrom-Hochspannungsvakuumschalters wiederhergestellt und die normale Produktion des Unternehmens sichergestellt werden.
