آتشنشان کنترلی خلاء فشار بالا داخلی AC مدل ZN63A
آتشنشان کنترلی خلاء فشار بالا داخلی AC مدل ZN63A یک دستگاه سهفاز با فرکانس 50 Hz و ولتاژ 12 kV است که برای شروع، توقف، کنترل و حفاظت از موتورهای فشار بالا 10,000 تنی پرس آزاد استفاده میشود. آتشنشانهای خلاء فشار بالا نقش مهمی در تولید شرکتها ایفا میکنند. حل دقیق و به موقع مشکلات آنها برای بازگرداندن سریع تولید ضروری برای توسعه شرکت است. در زمان شروع/توقف موتورهای فشار بالا، عملیات مکرر آتشنشان خلاء میتواند باعث آسیب به قطعات الکتریکی و سایش قطعات مکانیکی شود که عوامل اصلی عدم بسته شدن نرمال آتشنشان هستند. تحلیل و حل چنین مشکلاتی برای تضمین تولید شرکتها اهمیت بسزایی دارد.
1 اصول کار آتشنشان خلاء فشار بالا AC
1.1 اتاق خاموشسازی قوس الکتریکی
آتشنشان خلاء فشار بالا داخلی مدل ZN63A استفاده شده در پرس 10,000 تنی با یک اتاق خاموشسازی قوس الکتریکی خلاء سرامیکی مجهز شده است. تماس متحرک آن دارای ساختار جاممانند از جنس مس-کروم است که نرخ سایش الکتریکی کم، عمر طولانی الکتریکی و سطح تحمل ولتاژ بالا دارد. وقتی فشار گاز داخلی اتاق خاموشسازی قوس کمتر از 1.33×10⁻³ Pa است، میتواند نیاز پایهای به ذخیرهسازی نرمال برای حداقل 20 سال را برآورده کند و عمر عملیاتی اتاق خاموشسازی قوس کمتر از عمر مکانیکی آتشنشان نیست.
1.2 اصول خاموشسازی قوس
وقتی آتشنشان خلاء فشار بالا داخلی مدل ZN63A استفاده شده در پرس 10,000 تنی عملیات باز کردن را انجام میدهد، تماسهای متحرک و ثابت تحت تأثیر مکانیسم عملیاتی شارژ و باز میشوند و یک قوس خلاء بین تماسها ایجاد میشود. به دلیل ساختار جاممانند تماس متحرک، یک میدان مغناطیسی طولی در فاصله تماس متحرک ایجاد میشود. میدان مغناطیسی طولی قوس خلاء را در حالت پخش شده نگه میدارد، دما را به صورت یکنواخت روی سطح تماس توزیع میکند و ولتاژ قوس کم را حفظ میکند. قوس خلاء تحت کنترل میدان مغناطیسی طولی آتشنشان است، بنابراین توانایی قطع جریان قوی و پایدار است.
1.3 اصول عملیات
1.3.1 عملیات ذخیره انرژی
وقتی دستگیره روی تجهیزات بالاسری به موقعیت "ذخیره انرژی" برود، موتور ذخیره انرژی شروع به کار میکند. دستهای که بر روی محور ذخیره انرژی نصب شده است به صورت ساعتگرد میچرخد تا فنر بسته شدن کشیده شود. ذخیره انرژی زمانی کامل میشود که فنر بسته شدن به حد کشش خود برسد. همزمان، صفحهای که به محور ذخیره انرژی متصل است، نشاندهنده ذخیره انرژی را به موقعیت آمادهسازی میبرد. این فرآیند ذخیره انرژی آتشنشان را برای عملیات بسته شدن آماده میکند (به شکل 1 مراجعه کنید).
1.4 بازرسی و نگهداری آتشنشان
1.4.1 بازرسی روزانه
(1) بررسی کنید که آیا مکانیسم عملیاتی آتشنشان خلاء فشار بالا داخلی نرمال است و نشاندهنده بسته شدن صحیح است.
(2) تأیید کنید که تمام محافظهای تعاملی و رلههای سیگنال به طور نرمال کار میکنند.
(3) اطمینان حاصل کنید که آمپرمترها، ولتمترها، محافظهای یکپارچه و تمام نشاندهندههای روشنایی در حالت نرمال هستند.
1.4.2 بازرسیهای معمولی
(1) پس از عملیات آتشنشان، بازرسیهای معمولی را طبق دستورالعملهای مربوطه انجام دهید.
(2) در روز نگهداری هفتگی، با توقف ماشین اصلی، دستگیره تجهیز بالاسری را به "محلی" ببرید، واگن آتشنشان را از "موقعیت کاری" به "موقعیت تست" بکشید و کامل بودن قطعات الکتریکی و مکانیکی واگن آتشنشان را بررسی کنید.
(3) گیرگی پیچهای تمام قطعات را بررسی کنید و پیچهای آزاد را به طور فوری گیر بزنید. به طور منظم وضعیت عملیاتی موتور ذخیره انرژی، کویل بسته شدن و کویل باز شدن را بررسی کنید.
1.4.3 تمیزکاری و چربکاری
(1) در زمان نگهداری تجهیزات اصلی، واگن آتشنشان را از "موقعیت کاری" به "موقعیت تست" بکشید، سپس آن را به یک واگن انتقالی اختصاصی بکشید و آتشنشان را تمیز کنید تا سطوح قطعات عایق و هادی تمیز بمانند.
(2) چربی وارداتی آلمانی را به قطعات انتقال آتشنشان بچسبانید.
(3) گذار جدید رسانا را به نقاط تماس آتشنشان بچسبانید.
2 مشکلات رایج آتشنشانهای خلاء فشار بالا AC
(1) عدم توانایی ذخیره انرژی به طور نرمال.
تحلیل دلیل:
(2) ذخیره انرژی نرمال اما عدم بسته شدن.
تحلیل دلیل:
(3) عدم توانایی باز شدن به طور نرمال.
تحلیل دلیل:
(4) عدم توانایی فشردن یا خارج کردن واگن آتشنشان.
تحلیل دلیل:
3 موارد رایج مشکلات و نگهداری آتشنشانهای خلاء فشار بالا
موتور فشار بالا 450 kW 6 kV پرس 10,000 تنی WEG 400C/D/E-06 به طور نرمال شروع نمیشد. این موتور فشار بالا با یک آغازگر نرم فشار بالا شروع میشود. قبل از شروع، دستگیره کابینه بالاسری موتور اصلی از "محلی" به "دور" برده میشود. اصول شروع نشان داده شده در شکل 2 است.
تشخیص و فرآیند رفع اشکال
پس از تشخیص، در طول فرآیند شروع، PLC دستور شروع موتور را به آغازگر نرم ارسال کرد. آغازگر نرم دستور بسته شدن را دریافت کرد و پس از محاسبه، دستور بسته شدن را به کابینه بالاسری ارسال کرد. اما کابینه بالاسری دستور بسته شدن را اجرا نکرد. فرآیند بررسی به شرح زیر بود:
روشنی نشاندهنده ذخیره انرژی کابینه بالاسری روشن بود، نشان میداد که آتشنشان خلاء فشار بالا انرژی ذخیره کرده است.
ولتمتر برای اندازهگیری ولتاژ بین دسته ln4X1 و ln4x6 دستگاه محافظ یکپارچه NARI استفاده شد. باید DC 220 V باشد. پس از اندازهگیری، ولتاژ نرمال بود.
روشنی نشاندهنده موقعیت عملیات واگن بررسی شد. روشن بود، نشان میداد که آتشنشان خلاء فشار بالا در موقعیت کاری است.
دستگیره در موقعیت "دور" بود و نشاندهنده صحیح بود.
هنگام تلاش برای بسته شدن دوری مجدد، آتشنشان خلاء فشار بالا همچنان عمل نکرد.
دستگیره به "محلی" برده شد و واگن از موقعیت کاری به موقعیت تست لرزانده شد. پلاگ خارج شد و مقاومت بین دستههای 10# و 20# پلاگ اندازهگیری شد. مشخص شد که مقاومت این دو دسته بسیار کم بود. در شرایط نرمال، باید 12,000 Ω باشد، نشان میدهد که کویل الکترومغناطیسی قفل شده است.
در موقعیت تست، ابتدا ذخیره انرژی انجام شد و سیمکلید S1 اندازهگیری شد که به طور نرمال کار میکرد.
در موقعیت تست، ابتدا ذخیره انرژی انجام شد و تماس قفل شده به طور دستی بسته شد. مقاومت بین دستههای 4# و 14# پلاگ اندازهگیری شد که 198 Ω بود، نشان میدهد که کویل بسته شدن نرمال است.
از تشخیص فوق میتوان دریافت که به دلیل خرابی کویل الکترومغناطیسی قفل، مدار بسته شدن باز شده و شرایط نرمال بسته شدن برآورده نشد. پس از جایگزینی کویل قفل، واگن به "موقعیت کاری" فشرده شد، دستگیره به "دور" برده شد، بسته شدن نرمال بود و موتور به طور نرمال شروع شد.
موارد خرابی و راهحلها
(1) موتور فشار بالا 450 kW 6 kV پرس 10,000 تنی به طور نرمال شروع نمیشد. بررسی نشان داد که روشنی نشاندهنده ذخیره انرژی کابینه بالاسری خاموش بود. موتور ذخیره انرژی فنر را به طور مکرر ذخیره میکرد اما نتوانست انرژی را به طور نرمال ذخیره کند. دستگیره ذخیره انرژی به "خاموش" برده شد و حالت کاری از "دور" به "محلی" تغییر کرد. واگن آتشنشان از "موقعیت کاری" به "موقعیت تست" برداشته شد.
مشخص شد که دستهای که فنر را میکشد در محور ذخیره انرژی شکسته بود. موتور ذخیره انرژی چرخید اما فنر بسته شدن کشیده نشد، بنابراین انرژی به طور نرمال ذخیره نشد. پس از جایگزینی محور ذخیره انرژی و دستهای که فنر را میکشد، ذخیره انرژی نرمال بود و موتور به طور نرمال شروع شد.
(2) موتور فشار بالا 450 kW 6 kV پرس 10,000 تنی به طور نرمال شروع نمیشد. وارد کابینه بالاسری شد و کابینه بالاسری بررسی شد. مشخص شد که نشاندهنده ذخیره انرژی نرمال بود. در اتاق کنترل 10,000 تنی، دکمه بسته شدن فشار داده شد اما آتشنشان خلاء فشار بالا همچنان نتوانست به طور نرمال بسته شود. با توجه به نشاندهنده LED کابینه بالاسری، آتشنشان خلاء فشار بالا در "موقعیت کاری" بود و نشاندهنده محدودیت نرمال بود.
دستگیره کابینه بالاسری از "دور" به "محلی" تغییر کرد و واگن آتشنشان از "موقعیت کاری" به "موقعیت تست" برداشته شد. هنگامی که نشاندهنده LED کابینه بالاسری "موقعیت تست" را نشان میداد، درب کابینه واگن آتشنشان باز شد، پلاگ خارج شد و مقاومت بین دستههای 4# و 14# اندازهگیری شد. مقاومت اندازهگیری نشد و مدار باز بود. سیمکلید S1 اندازهگیری شد و مشخص شد که تماس سیمکلید S1 معیوب است. پس از جایگزینی، آتشنشان به طور نرمال بسته شد و موتور فشار بالا به طور نرمال شروع شد.
(3) آتشنشان خلاء فشار بالا پس از بسته شدن دوباره باز شد. موتور فشار بالا 450 kW 6 kV پرس 10,000 تنی از دو نقطه خروجی PLC خارج میشود. هنگامی که هر دو نقطه خروجی در سطح بالا هستند، موتور شروع میکند؛ هنگامی که یک یا هر دو نقطه خروجی در سطح پایین هستند، توقف میکند. پس از تشخیص، دو سیگنال خروجی سطح بالای PLC نرمال بودند. دو سیگنال سطح بالا به ماژول رله VFS ارسال شدند.
ماژول رله، پس از محاسبه، دستور بسته شدن آتشنشان خط ورودی را از طریق ماژول ورودی-خروجی به آتشنشان ارسال کرد و آتشنشان خلاء فشار بالا بسته شد. در طول فرآیند شروع دومی VFS، جریان شروع 1.5Ie بود و گشتاور خروجی شروع 90%Te بود. اما به دلیل خرابی بار در طول فرآیند شروع، زمان شروع بیش از حد شد و VFS سیگنال باز شدن ارسال کرد. آتشنشان خلاء فشار بالا سیگنال باز شدن را دریافت کرد و فوراً باز شد. وارد پمپخانه 10,000 تنی شد، موتور به طور دستی چرخانده شد و موتور پمپ روغن را مسدود کرد. موتور و پمپ روغن به طور کامل جدا شدند.
محور خروجی موتور به راحتی با دست چرخانده میشد در حالی که محور ورودی پمپ روغن به طور کامل مسدود شده بود. پمپ روغن تجزیه و تعمیر شد و اتصال بین محور خروجی موتور فشار بالا و دستگاه قفل محور ورودی پمپ روغن بازگردانده شد. پس از بررسی، مجدداً شروع شد. سیگنال شروع موتور فشار بالا نرمال بود، آتشنشان خلاء فشار بالا به طور نرمال بسته شد و موتور به طور نرمال کار کرد. این خرابی به دلیل خرابی بار خارجی بود که باعث شد آتشنشان خلاء فشار بالا پس از بسته شدن دوباره باز شود و عملکرد نرمال آتشنشان خلاء فشار بالا را مختل کند.
(4) آتشنشان خلاء فشار بالا پس از بسته شدن نتوانست به طور نرمال باز شود. هنگامی که چنین خرابیای رخ میدهد، معمولاً باز شدن الکتریکی شکست میخورد و فقط باز شدن دستی امکانپذیر است. این خرابی به دلیل سوزاندن کویل باز شدن یا خرابی سیمکلید کمکی چرخشی QF است. این سیمکلید کمکی QF شامل 8 جفت تماس باز و 8 جفت تماس بسته است. 16 واحد موتور فشار بالا 450 kW 6 kV پرس 10,000 تنی وجود دارد و 16 آتشنشان خلاء فشار بالا داخلی AC متناظر با آنها.
در طول استفاده، به دلیل شروع و توقف مکرر، خرابیهای مختلفی در طول عملیات آتشنشانهای خلاء فشار بالا رخ میدهد. برای پدیدههای خرابی، تحلیلهای خاص انجام میشود، استراتژیهای نگ