Koji su uobičajeni kvarovi unutarnjih AC visokonaponskih vakuumskih prekidača?

ZN63A unutarnji visokonaponski vakuumski prekidač

ZN63A unutarnji visokonaponski vakuumski prekidač je trofazni AC 50 Hz, 12 kV unutarnji uređaj, koristi se za pokretanje, zaustavljanje, kontrolu i zaštitu visokonaponskih motora slobodnih kovanica od 10.000 tona. AC visokonaponski vakuumski prekidači igraju ključnu ulogu u proizvodnji poduzeća. Tijekom pokretanja/zaustavljanja visokonaponskih motora, često korištenje vakuumskog prekidača može uzrokovati oštećenje električnih komponenti i nosivih dijelova, što su glavni razlozi neuspjeha zatvaranja prekidača. Analiza i rješavanje takvih grešaka su od velike važnosti za osiguranje proizvodnje poduzeća.

1 Radni princip AC visokonaponskog vakuumskog prekidača
1.1 Zgrada za gašenje luka

ZN63A unutarnji visokonaponski vakuumski prekidač koji se koristi na 10.000 tonskoj kovanici opremljen je keramičkom vakuumskom zagradom za gašenje luka. Njegov pokretni kontakt ima čašasto oblikovan strukturu izrađenu od bakar-krom materijala, što ima nisku stopu električne erozije, dug električni život i visoku razine otpornosti na napon. Kada je unutarni tlak plinova u zagradi za gašenje luka niži od 1,33×10⁻³ Pa, ispunjava se temeljno zahtjev za normalnim pohranjivanjem od najmanje 20 godina, a radni vijek zagrade za gašenje luka nije niži od mehaničkog vijeka prekidača.

1.2 Princip gašenja luka

Kada ZN63A unutarnji visokonaponski vakuumski prekidač koji se koristi na 10.000 tonskoj kovanici dovrši operaciju otvaranja, pokretni i statični kontakti se opterećuju i otvaraju pod djelovanjem upravljačkog mehanizma, a između kontakata nastaje vakuumski luk. Zbog čašastog oblika pokretnog kontakta, u prazninama pokretnog kontakta generira se longitudinalno magnetsko polje. Longitudinalno magnetsko polje drži vakuumski luk u rasprostranjenom stanju, ravnomjerno raspodijeljuje temperaturu luka po površini kontakta i održava niski napon luka. Vakuumski luk kontrolira se longitudinalnim magnetskim poljem prekidača, stoga je sposobnost prekidanja struje jaka i stabilna.

1.3 Radni princip
1.3.1 Akumulacija energije

Kada se okrenuti priključak na visokonaponskom sklopu okrene na položaj "Akumulacija energije", motor za akumulaciju energije započinje s radom. Štap s krivuljom na osi za akumulaciju rotira u smjeru kazaljke na satu kako bi se naterao zatvarajući mahan. Akumulacija energije dovršena je kada je zatvarajući mahan potegnut do njegove granice. U isto vrijeme, ploča povezana sa osi za akumulaciju energije pokreće indikator akumulacije da pokaže da je akumulacija spremna. Ovaj proces akumulacije energije priprema prekidač za akciju zatvaranja (vidi Sliku 1).

1.4 Inspekcija i održavanje prekidača
1.4.1 Dnevna inspekcija

(1) Provjerite je li upravljački mehanizam visokonaponskog vakuumskog prekidača normalan i jesu li indikatori zatvaranja točni.
(2) Verificirajte da svi mehanizmi za interlokiranje, zaštita i signalni releji funkcioniraju normalno.
(3) Osigurajte da ampermetri, voltmetri, integrirane zaštite i sva svjetla indikatora nalaze se u normalnom stanju.

1.4.2 Redoviti pregledi

(1) Nakon što prekidač bude uveden u rad, provode se redoviti pregledi prema relevantnim propisima o radu.
(2) Na dan tjednog održavanja, s glavnim strojem isključenim, okrenite priključak visokonaponskog sklopa na "Mjesto", povucite vozilo prekidača s "Radnog položaja" na "Položaj za testiranje" i provjerite integritet električnih i mehaničkih dijelova vozila prekidača.
(3) Provjerite čvrstoću šrafova na svim komponentama i odmah popravite slabe šrafove. Redovito provjeravajte radni stanje motora za akumulaciju energije, bobine zatvaranja i bobine otvaranja.

1.4.3 Čišćenje i smeđenje

(1) Tijekom održavanja glavnog opreme, povucite vozilo prekidača s "Radnog položaja" na "Položaj za testiranje", zatim ga izvučite na poseban transportni vozilo i očistite prekidač kako biste održali površine izolacijskih i vodljivih dijelova čistim.
(2) Nanese se uvozni nemčki smeđivi mast na prenosne dijelove prekidača.
(3) Nanese se novi vodljivi past na kontaktne dijelove prekidača.

2 Uobičajene greške AC visokonaponskih vakuumskih prekidača

(1) Neuspjeh u normalnoj akumulaciji energije.
Analiza uzroka:

• Defektni mikroprelukač S1 za akumulaciju energije, što sprečava normalni rad motora za akumulaciju energije.

• Neispravni granični kontakti za položaj testiranja/radnog položaja visokonaponskog vakuumskog prekidača, što onemogućuje rad motora za akumulaciju energije.

• Prekinut štap s krivuljom na osi za akumulaciju energije, gdje se motor za akumulaciju energije okreće, ali zatvarajući mahan se ne potegne.

(2) Normalna akumulacija energije, ali neuspjeh u zatvaranju.
Analiza uzroka:

• Defektni mikroprelukač S1: nakon normalne akumulacije energije, kontakt S1 ne zatvara.

• Neispravni granični kontakti radnog položaja visokonaponskog vakuumskog prekidača, koji se ne zatvaraju pravilno.

• Neispravni pomoćni prelukač QF povezan s glavnom osi prekidača.

• Prekinuta mehanička spojnica ležaja, koja sprječava normalnu radnju mehaničkog mehanizma.

(3) Neuspjeh u normalnom otvaranju.
Analiza uzroka:

• Ispaljena bobina otvaranja, što onemogućuje električno otvaranje.

• Neispravni pomoćni prelukač QF povezan s glavnom osi prekidača, što sprječava normalno električno otvaranje.

(4) Neuspjeh u ubacivanju ili izvlačenju vozila prekidača.

Analiza uzroka:

• Prekidač je u zatvorenom stanju.

• Rukica za ubacivanje nije potpuno ubačena u otvor za ubacivanje.

• Mehanizam za ubacivanje nije potpuno u položaju za testiranje, što dovodi do toga da se jezikasta ploča ne otključa s sklopom.

• Zemljište sklopa nije isključeno.

3 Uobičajene greške i slučajevi održavanja visokonaponskih vakuumskih prekidača

450 kW 6 kV visokonaponski motor WEG 400C/D/E-06 10.000 tonske kovanice nije mogao normalno pokrenuti. Taj visokonaponski motor pokreće visokonaponski blagi pokretač. Prije pokretanja, priključak glavnog motora visokonaponskog sklopa okrenut je s položaja "Mjesto" na "Udaljeno". Princip pokretanja prikazan je na Slici 2.

Dijagnoza i postupak rješavanja problema

Nakon dijagnoze, tijekom procesa pokretanja, PLC poslao je naredbu o pokretanju motora blagom pokretaču. Blagi pokretač primio je naredbu o zatvaranju, a nadzorna ploča releja, nakon računanja, izdala je naredbu o zatvaranju visokonaponskom sklopu. Međutim, visokonaponski sklop nije izvršio naredbu o zatvaranju. Postupak inspekcije bio je sljedeći:

• Svjetlo indikatora akumulacije energije na visokonaponskom sklopu bilo je uključeno, što ukazuje da je visokonaponski vakuumski prekidač akumulirao energiju.

• Multimetrom je izmjerena naponska razlika između terminala ln4X1 i ln4x6 NARI integriranog uređaja za zaštitu. Trebao bi biti DC 220 V. Nakon mjerenja, napon je bio normalan.

• Provjereno je svjetlo indikatora položaja rada vozila. Bilo je uključeno, što ukazuje da je visokonaponski vakuumski prekidač bio u radnom položaju.

• Priključak bio je u položaju "Udaljeno", a indikacija bila točna.

• Kada je ponovo pokušano udaljeno zatvaranje, visokonaponski vakuumski prekidač opet nije reagirao.

• Priključak okrenut je na "Mjesto", a vozilo je povučeno s radnog položaja na položaj za testiranje. Izvučen je štapić, a izmjerena su terminali 10# i 20#. Pronašla se da je otpor tih dva terminala vrlo mali. Pod normalnim uvjetima, trebao bi biti 12.000 Ω, što ukazuje da je bobina zaključnog elektromagneta ispala.

• U položaju za testiranje, prvo je provedena akumulacija energije, a izmjerena je mikroprelukač S1, koji je radio normalno.

• U položaju za testiranje, prvo je provedena akumulacija energije, a ručno je zatvorena kontakt zaključnog kontakta. Izmjerena je otpornost terminala 4# i 14# štapića, koja je bila 198 Ω, što ukazuje da je bobina zatvaranja normalna.

Iz gornje dijagnoze vidljivo je da je zbog neispravnosti bobine zaključnog elektromagneta, put zatvaranja bio otvoren, te nisu ispunjeni uvjeti za normalno zatvaranje. Nakon zamjene bobine zaključnog elektromagneta, vozilo je ubačeno u "Radni položaj", priključak okrenut na "Udaljeno", zatvaranje bilo je normalno, a motor je normalno pokrenut.

Slučajevi grešaka i rješenja

(1) 450 kW 6 kV visokonaponski motor 10.000 tonske kovanice nije mogao normalno pokrenuti. Inspekcija je otkrila da je svjetlo indikatora akumulacije energije visokonaponskog sklopa isključeno. Motor za akumulaciju energije pokrenuo je mahan da više puta akumulira energiju, ali nije mogao normalno akumulirati energiju. Priključak akumulacije energije okrenut je na "Isključeno", a način rada okrenut s "Udaljeno" na "Mjesto". Vozilo prekidača povučeno je s "Radnog položaja" na "Položaj za testiranje" za inspekciju.

Otkriveno je da je štap s krivuljom na osi za akumulaciju energije prekinut. Motor za akumulaciju energije se okreće, ali zatvarajući mahan se ne potegne, pa se energija ne može normalno akumulirati. Nakon zamjene osi za akumulaciju energije i štapa s krivuljom, akumulacija energije bila je normalna, a motor je normalno pokrenut.

(2) 450 kW 6 kV visokonaponski motor 10.000 tonske kovanice nije mogao normalno pokrenuti. Ulazak u visokonaponsku distribucijsku sobu i inspekcija visokonaponskog sklopa otkrila su da je indikacija akumulacije energije normalna. U 10.000 tonskoj sobi, pritisnut je gumb za zatvaranje, ali visokonaponski vakuumski prekidač opet nije mogao normalno zatvoriti. Preko indikacije LED svjetla visokonaponskog sklopa, visokonaponski vakuumski prekidač bio je u "Radnom položaju", a indikacija granice bila je normalna.

Priključak visokonaponskog sklopa prebacen je s "Udaljeno" na "Mjesto", a vozilo prekidača povučeno s "Radnog položaja" na "Položaj za testiranje". Kada je LED indikator visokonaponskog sklopa pokazao "Položaj za testiranje", otvorena je vrata komore prekidača visokonaponskog sklopa, izvučen je štapić, a izmjerena je otpornost između terminala 4# i 14#. Otpor se nije mogao izmjeriti, a put je bio otvoren. Izmjerena je mikroprelukač S1, otkriveno je da je kontakt mikroprelukača S1 defektni. Nakon zamjene, prekidač je normalno zatvorio, a visokonaponski motor normalno pokrenut.

(3) Visokonaponski vakuumski prekidač ponovno se isključio nakon zatvaranja. 450 kW 6 kV visokonaponski motor 10.000 tonske kovanice izlazi iz dvije izlazne točke PLC-a. Kada su obje izlazne točke na visokom nivou, motor se pokreće; kada je jedna ili obje izlazne točke na niskom nivou, zaustavlja se. Nakon dijagnoze, obje izlazne signale visokog nivoa PLC-a bile su normalne. Objektiva visokog nivoa poslane su na relej modul VFS blagog pokretača.

Relej modul, nakon računanja, poslao je naredbu o zatvaranju dolaznog sklopogasa sklopogasu putem ulazno-izlaznog modula, a visokonaponski vakuumski prekidač zatvorio se. Tijekom sekundarnog frekvencijskog pretvorbe VFS, početni struja bila je 1,5Ie, a izlazni početni moment bio je 90%Te. Međutim, zbog greške opterećenja tijekom procesa pokretanja, proces pokretanja premašio je vrijeme pokretanja, a VFS blagi pokretač poslao je naredbu o isključivanju. Visokonaponski vakuumski prekidač primio je naredbu o isključivanju i odmah se isključio. U 10.000 tonskoj pumpi, motor ručno se okrenuo, a motor je pokrenuo pumpu za ulje da se zakline. Motor i pumpa za ulje potpuno su odvojeni.

Izlazni valjak motora mogao se lako okrenuti ručno, dok je ulazni valjak pompe za ulje potpuno zaključen. Pompa za ulje dešmontirana i popravljena, a veza između izlaznog valjka visokonaponskog motora i zaključnog uređaja ulaznog valjka pompe za ulje vraćena je. Nakon inspekcije, pokrenut je ponovo. Početni signal visokonaponskog motora bio je normalan, visokonaponski vakuumski prekidač normalno se zatvorio, a motor normalno je radio. Ova greška nastala je zbog vanjske greške opterećenja, što je dovelo do toga da visokonaponski vakuumski prekidač ponovno isključi nakon zatvaranja, što je dovelo do toga da visokonaponski vakuumski prekidač ne radi normalno.

(4) Visokonaponski vakuumski prekidač ne može normalno isključiti nakon zatvaranja. Kada se dogodi takva greška, obično ne uspijeva električno isključivanje, a može se samo ručno isključiti. Ova greška nastaje zbog ispaljene bobine isključivanja ili greške rotacijskog pomoćnog prelukača QF. Taj pomoćni prelukač QF ima 8 parova obično otvorenih kontakata i 8 parova obično zatvorenih kontakata. Postoji 16 jedinica 450 kW 6 kV visokonaponskih motora 10.000 tonske kovanice, a 16 unutarnjih AC visokonaponskih vakuumskih prekidača imaju odgovarajuće.

Tijekom korištenja, zbog čestog pokretanja i zaustavljanja, pojavljuju se razne greške tijekom rada visokonaponskih vakuumskih prekidača. Za pojave grešaka, specifična analiza se provodi, predlažu se ciljane strategije održavanja, a održavanje se provodi pravo vrijeme, povećavajući utjecaj opreme.

Operativno stanje AC visokonaponskog vakuumskog prekidača direktno utječe na napredak proizvodnje 10.000 tonske kovanice. Jačanjem dnevne održavajuće aktivnosti i rješavanjem problema opreme, klasifikacijom, analizom, sortiranjem i sažimanjem problema, moguće je suziti opseg točke problema tijekom ocjene problema, povećati preciznost ocjene problema i poboljšati učinkovitost održavanja; tijekom održavanja, može se postići precizno održavanje, smanjiti se intenzitet rada održavatelja, skratiti se vrijeme održavanja, a oprema može raditi sigurnije i ekonomičnije.

4. Zaključak

Kada se dogodi greška u AC visokonaponskom vakuumskom prekidaču, traženje grešaka se provodi prema principu od jednostavnog do složenog i od električnog dijela do mehaničkog. Ako se osvoji radni princip AC visokonaponskog vakuumskog prekidača i mehanička struktura opreme, razumijeva se način rada i nizak redoslijed, te se provede dovoljno istraživanja i analize pojave problema, sigurno se može pronaći uzrok problema. Može se provesti inspekcija, popravak i rješavanje problema kako bi se vratilo normalno korištenje visokonaponskog vakuumskog prekidača i osigurala normalna proizvodnja poduzeća.