Quelles sont les pannes courantes des disjoncteurs à vide haute tension alternatif intérieurs
Disjoncteur à haute tension sous vide ZN63A pour intérieur
Le disjoncteur à haute tension sous vide ZN63A pour intérieur est un dispositif triphasé CA de 50 Hz, 12 kV pour l'intérieur, utilisé pour le démarrage, l'arrêt, la commande et la protection des moteurs à haute tension de 10 000 tonnes de presses de forgeage libre. Les disjoncteurs à haute tension sous vide jouent un rôle crucial dans la production des entreprises. La résolution rapide et précise de leurs pannes pour restaurer rapidement la production est essentielle pour le développement de l'entreprise. Lors du démarrage/arrêt des moteurs à haute tension, les opérations fréquentes du disjoncteur sous vide peuvent endommager les composants électriques et user les pièces mécaniques, ce qui sont les principales raisons de la panne de fermeture normale du disjoncteur. Analyser et résoudre de telles pannes est d'une grande importance pour assurer la production de l'entreprise.
1 Principe de fonctionnement du disjoncteur à haute tension sous vide
1.1 Chambre d'extinction d'arc
Le disjoncteur à haute tension sous vide ZN63A pour intérieur utilisé dans la presse de forgeage de 10 000 tonnes est équipé d'une chambre d'extinction d'arc en céramique sous vide. Son contact mobile présente une structure en forme de gobelet en matériau cuivre-chrome, qui a un faible taux d'usure électrique, une longue durée de vie électrique et un niveau élevé de tension de tenue. Lorsque la pression interne de la chambre d'extinction d'arc est inférieure à 1,33×10⁻³ Pa, elle peut satisfaire l'exigence de base de stockage normal pendant au moins 20 ans, et la durée de vie en action de la chambre d'extinction d'arc n'est pas inférieure à la durée de vie mécanique du disjoncteur.
1.2 Principe d'extinction d'arc
Lorsque le disjoncteur à haute tension sous vide ZN63A pour intérieur utilisé dans la presse de forgeage de 10 000 tonnes termine l'opération d'ouverture, les contacts mobiles et statiques sont chargés et ouverts sous l'action du mécanisme de commande, et un arc sous vide sera généré entre les contacts. En raison de la structure en forme de gobelet du contact mobile, un champ magnétique longitudinal est généré dans l'espace du contact mobile. Le champ magnétique longitudinal maintient l'arc sous vide dans un état diffus, répartit uniformément la température de l'arc sur la surface du contact, et maintient une basse tension d'arc. L'arc sous vide est contrôlé par le champ magnétique longitudinal du disjoncteur, donc la capacité d'interrompre le courant est forte et stable.
1.3 Principe de fonctionnement
1.3.1 Action de stockage d'énergie
Lorsque le bouton sur le tableau de distribution haute tension est tourné vers la position "Stockage d'énergie", le moteur de stockage d'énergie commence à fonctionner. Le bras oscillant suspendu au ressort sur l'arbre de stockage d'énergie tourne dans le sens horaire pour étirer le ressort de fermeture. Le stockage d'énergie est terminé lorsque le ressort de fermeture est tiré à sa position limite. Simultanément, la plaque de déplacement connectée à l'arbre de stockage d'énergie entraîne l'indicateur de stockage d'énergie pour montrer que le stockage d'énergie est prêt. Ce processus de stockage d'énergie prépare le disjoncteur pour l'action de fermeture (voir Figure 1).
1.4 Inspection et maintenance du disjoncteur
1.4.1 Inspection quotidienne
(1) Vérifier si le mécanisme de commande du disjoncteur à haute tension sous vide fonctionne normalement et si l'indication de fermeture est correcte.
(2) Vérifier que toutes les protections d'interverrouillage et les relais de signalisation fonctionnent normalement.
(3) S'assurer que les ampèremètres, voltmètres, protections intégrées et tous les voyants indicateurs sont en bon état.
1.4.2 Contrôles réguliers
(1) Après la mise en service du disjoncteur, effectuer des contrôles réguliers conformément aux spécifications d'exploitation pertinentes.
(2) Le jour de maintenance hebdomadaire, avec la machine principale arrêtée, tourner le bouton du tableau de distribution haute tension vers "Local", retirer le chariot du disjoncteur de la position "Travail" à la position "Test", et inspecter l'intégrité des composants électriques et mécaniques du chariot du disjoncteur.
(3) Vérifier la serrage des boulons sur tous les composants et resserrer les boulons lâches immédiatement. Inspecter régulièrement les conditions de fonctionnement du moteur de stockage d'énergie, de la bobine de fermeture et de la bobine d'ouverture.
1.4.3 Nettoyage et lubrification
(1) Lors de la maintenance de l'équipement principal, retirer le chariot du disjoncteur de la position "Travail" à la position "Test", puis le sortir sur un chariot de transfert dédié, et nettoyer le disjoncteur pour garder les surfaces des parties isolantes et conductrices propres.
(2) Appliquer de la graisse de lubrification importée d'Allemagne aux parties de transmission du disjoncteur.
(3) Appliquer une nouvelle pâte conductrice aux parties de contact du disjoncteur.
2 Pannes courantes des disjoncteurs à haute tension sous vide
(1) Incapacité à stocker l'énergie normalement.
Analyse des causes:
(2) Stockage d'énergie normal mais échec de fermeture.
Analyse des causes:
(3) Incapacité à ouvrir normalement.
Analyse des causes:
(4) Incapacité à pousser ou à retirer le chariot du disjoncteur.
Analyse des causes:
3 Pannes courantes et cas de maintenance des disjoncteurs à haute tension sous vide
Le moteur à haute tension de 450 kW, 6 kV de la presse de forgeage WEG 400C/D/E-06 de 10 000 tonnes n'a pas pu démarrer normalement. Ce moteur à haute tension est démarré par un redémarrage doux à haute tension. Avant le démarrage, le bouton de l'armoire haute tension du moteur principal est tourné de la position "Local" à la position "Distant". Le principe de démarrage est illustré à la Figure 2.
Diagnostic et processus de dépannage
Après diagnostic, lors du processus de démarrage, le PLC a envoyé la commande de démarrage du moteur au redémarrage doux. Le redémarrage doux a reçu la commande de fermeture, et la carte de contrôle de relais, après calcul, a transmis la commande de fermeture à l'armoire haute tension. Cependant, l'armoire haute tension n'a pas exécuté la commande de fermeture. Le processus d'inspection était le suivant :
Le témoin lumineux de stockage d'énergie de l'armoire haute tension était allumé, indiquant que le disjoncteur à haute tension sous vide avait stocké de l'énergie.
Un multimètre a été utilisé pour mesurer la tension entre les bornes ln4X1 et ln4x6 du dispositif de protection intégrée NARI. Elle devrait être de 220 V CC. Après mesure, la tension était normale.
Le témoin lumineux de la position de fonctionnement du chariot a été vérifié. Il était allumé, indiquant que le disjoncteur à haute tension sous vide était en position de travail.
Le bouton était en position "Distant", et l'indication était correcte.
Lors d'une nouvelle tentative de fermeture à distance, le disjoncteur à haute tension sous vide n'a toujours pas agi.
Le bouton a été tourné vers "Local", et le chariot a été secoué de la position de travail à la position de test. La prise a été retirée, et les bornes 10# et 20# de la prise ont été mesurées. Il a été constaté que la résistance de ces deux bornes était très faible. Dans des conditions normales, elle devrait être de 12 000 Ω, indiquant que la bobine de l'électroaimant de verrouillage était brûlée.
En position de test, le stockage d'énergie a été effectué en premier, et le microswitch S1 a été mesuré, qui fonctionnait normalement.
En position de test, le stockage d'énergie a été effectué en premier, et le contact de verrouillage a été fermé manuellement. La résistance des bornes 4# et 14# de la prise a été mesurée à 198 Ω, indiquant que la bobine de fermeture était normale.
À partir du diagnostic ci-dessus, il est clair que, en raison de la défaillance de la bobine de l'électroaimant de verrouillage, le circuit de fermeture était ouvert, et les conditions de fermeture normale ne pouvaient pas être remplies. Après avoir remplacé la bobine de verrouillage, le chariot a été poussé en position "Travail", le bouton a été tourné en position "Distant", la fermeture était normale, et le moteur a démarré normalement.
Cas de pannes et solutions
(1) Le moteur à haute tension de 450 kW, 6 kV de la presse de forgeage de 10 000 tonnes n'a pas pu démarrer normalement. L'inspection a révélé que le témoin lumineux de stockage d'énergie de l'armoire haute tension était éteint. Le moteur de stockage d'énergie a fait pivoter le ressort pour stocker de l'énergie à plusieurs reprises, mais il n'a pas pu stocker de l'énergie normalement. Le bouton de stockage d'énergie a été tourné vers "Off", et le mode de fonctionnement a été tourné de "Distant" à "Local". Le chariot du disjoncteur a été retiré de la position "Travail" à la position "Test" pour inspection.
Il a été constaté que le bras oscillant suspendu au ressort sur l'arbre de stockage d'énergie était cassé. Le moteur de stockage d'énergie tournait, mais le ressort de fermeture n'était pas étiré, donc l'énergie ne pouvait pas être stockée normalement. Après avoir remplacé l'arbre de stockage d'énergie et le bras oscillant suspendu au ressort, le stockage d'énergie était normal, et le moteur a démarré normalement.
(2) Le moteur à haute tension de 450 kW, 6 kV de la presse de forgeage de 10 000 tonnes n'a pas pu démarrer normalement. En entrant dans la salle de distribution haute tension et en inspectant l'armoire haute tension, il a été constaté que l'indication de stockage d'énergie était normale. Dans la salle de commande de 10 000 tonnes, le bouton de fermeture a été appuyé, mais le disjoncteur à haute tension sous vide n'a toujours pas pu fermer normalement. Selon l'indication de la LED de l'armoire haute tension, le disjoncteur à haute tension sous vide était en position "Travail", et l'indication de limite était normale.
Le bouton de l'armoire haute tension a été tourné de "Distant" à "Local", et le disjoncteur a été retiré de la position "Travail" à la position "Test". Lorsque la LED de l'armoire haute tension a indiqué "Position de test", la porte de la chambre du disjoncteur de l'armoire haute tension a été ouverte, la prise a été retirée, et la résistance entre les broches 4# et 14# a été mesurée. La résistance n'a pas pu être mesurée, et le circuit était ouvert. Le microswitch S1 a été mesuré, et il a été constaté que le contact du microswitch S1 était défectueux. Après remplacement, le disjoncteur a fermé normalement, et le moteur haute tension a démarré normalement.
(3) Le disjoncteur à haute tension sous vide a de nouveau sauté après la fermeture. Le moteur à haute tension de 450 kW, 6 kV de la presse de forgeage de 10 000 tonnes est alimenté par deux points de sortie du PLC. Lorsque les deux points de sortie sont à haut niveau, le moteur démarre ; lorsque l'un ou les deux points de sortie sont à bas niveau, il s'arrête. Après diagnostic, les deux signaux de haut niveau de sortie du PLC étaient normaux. Les deux signaux de haut niveau ont été envoyés au module de relais du redémarrage doux VFS.
Le module de relais, après calcul, a envoyé la commande de fermeture du disjoncteur d'entrée au disjoncteur via le module d'entrée-sortie, et le disjoncteur à haute tension sous vide a fermé. Lors du processus de démarrage en conversion de fréquence secondaire du VFS, le courant de démarrage était de 1,5Ie, et le couple de démarrage de sortie était de 90%Te. Cependant, en raison d'une panne de charge pendant le processus de démarrage, le processus de démarrage a dépassé le temps de démarrage, et le redémarrage doux VFS a envoyé un signal de coupure. Le disjoncteur à haute tension sous vide a reçu le signal de coupure et a sauté immédiatement. En entrant dans la station de pompage de 10 000 tonnes, le moteur a été tourné manuellement, et le moteur a entraîné la pompe à huile pour bloquer. Le moteur et la pompe à huile ont été complètement déconnectés.
L'arbre de sortie du moteur pouvait être facilement tourné à la main, tandis que l'arbre d'entrée de la pompe à huile était complètement bloqué. La pompe à huile a été démontée et réparée, et la connexion entre l'arbre de sortie du moteur haute tension et le dispositif de verrouillage de l'arbre d'entrée de la pompe à huile a été restaurée. Après inspection, il a été redémarré. Le signal de démarrage du moteur haute tension était normal, le disjoncteur à haute tension sous vide a fermé normalement, et le moteur a fonctionné normalement. Cette panne a été causée par une panne de charge externe, qui a provoqué le saut du disjoncteur à haute tension sous vide après la fermeture, entraînant le dysfonctionnement du disjoncteur à haute tension sous vide.
(4) Le disjoncteur à haute tension sous vide ne pouvait pas s'ouvrir normalement après la fermeture. Lorsqu'une telle panne se produit, généralement, l'ouverture électrique échoue, et seule l'ouverture manuelle peut être effectuée. Cette panne est causée par une bobine d'ouverture brûlée ou une panne de l'interrupteur auxiliaire rotatif QF. Cet interrupteur auxiliaire QF a 8 paires de contacts normalement ouverts et 8 paires de contacts normalement fermés. Il y a 16 unités du moteur à haute tension de 450 kW, 6 kV de la presse de forgeage de 10 000 tonnes, et 16 disjoncteurs à haute tension sous vide pour intérieur correspondants.
Pendant l'utilisation, en raison des démarrages et arrêts fréquents, diverses pannes se produisent lors du fonctionnement des disjoncteurs à haute tension sous vide. Pour les phénomènes de panne, une analyse spécifique est effectuée, des stratégies de maintenance ciblées sont proposées et réparées en temps opportun, et le taux d'utilisation de l'équipement est amélioré.
L'état de fonctionnement du disjoncteur à haute tension sous vide affecte directement le progrès de production de la presse de forgeage de 10 000 tonnes. En renforçant la maintenance quotidienne et la gestion des pannes de l'équipement, en classifiant, analysant, triant et résumant les pannes, la portée du point de panne peut être réduite lors de la détection de panne, la précision de la détection de panne peut être augmentée, et l'efficacité de la maintenance peut être améliorée ; pendant la maintenance, une maintenance précise peut être réalisée, l'intensité de travail des personnels de maintenance peut être réduite, le temps de maintenance peut être raccourci, et l'équipement peut fonctionner de manière plus sûre et économique.
4. Conclusion
Lorsqu'une panne se produit dans le disjoncteur à haute tension sous vide, le dépannage est effectué en suivant le principe du simple au complexe et de la partie électrique à la partie mécanique. Tant que le principe de fonctionnement du disjoncteur à haute tension sous vide et la structure mécanique de l'équipement sont maîtrisés, sa méthode de fonctionnement et sa séquence d'action sont comprises, et une enquête et une analyse suffisantes du phénomène de panne sont effectuées, la cause de la panne peut certainement être trouvée. L'inspection, la réparation et le dépannage peuvent être effectués pour restaurer l'utilisation normale du disjoncteur à haute tension sous vide et assurer la production normale de l'entreprise.
