Kateri so običajni napaki notranjih AC visokonapetostnih vakuumskih preklopnikov?
ZN63A Notranji AC visokonapetostni vakuumski preklopnik
ZN63A notranji AC visokonapetostni vakuumski preklopnik je tri-fazno naprava za notranje uporabo z 50 Hz in 12 kV, uporabljena za vklapljanje, izklopljanje, nadzor in zaščito visokonapetostnih motorjev 10.000-tonskih slobodnih kovaln. AC visokonapetostni vakuumski preklopniki igrajo ključno vlogo v proizvodnji podjetja. Temeleva in točna reševanje njihovih težav za hitro obnovitev proizvodnje je bistveno za razvoj podjetja. Med vklapljanjem/izklopljanjem visokonapetostnih motorjev pogosta delovanja vakuumskih preklopnikov lahko povzročijo poškodbe električnih komponent in nosenje mehanskih delov, kar sta glavni vzroki, da preklopnik ne more pravilno zapreti. Analiza in reševanje takšnih težav ima veliko pomen za zagotavljanje proizvodnje podjetja.
1 Delovanje AC visokonapetostnega vakuumskga preklopnika
1.1 Kamera za ugasnjenje loka
ZN63A notranji visokonapetostni vakuumski preklopnik, uporabljen pri 10.000-tonskem kovalnem tiskalniku, opremljen je s keramično vakuumsko kamera za ugasnjenje loka. Njegov premični kontakt ima čašasto strukturo iz bakreno-kromskega materiala, ki ima nizko stopnjo električne nošnje, dolgo električno življenjsko dobo in visoko raven trpljenja napetosti. Ko je notranji plinski tlak kamere za ugasnjenje loka nižji od 1,33×10⁻³ Pa, lahko zadosti osnovnim zahtevam za normalno shranjevanje najmanj 20 let, in življenjska doba kamere za ugasnjenje loka ni nižja od mehanske življenjske dobe preklopnika.
1.2 Načelo ugasnjenja loka
Ko ZN63A notranji visokonapetostni vakuumski preklopnik, uporabljen pri 10.000-tonskem kovalnem tiskalniku, zaključi operacijo odpiranja, se premični in stalen kontakti pod vplivom operacijskega mehanizma nabijajo in odpirajo, in med kontakti se ustvari vakuumski lok. Zaradi čašaste strukture premičnega kontakta se v vrstici premičnega kontakta ustvari longitudinalno magnetno polje. Longitudinalno magnetno polje ohranja vakuumski lok v razpršenem stanju, enakomerno porazdeli temperaturo loka na površini kontakta in ohranja nizko napetost loka. Vakuumski lok je kontroliran z longitudinalnim magnetnim poljem preklopnika, zato je sposobnost prekinjanja toka močna in stabilna.
1.3 Načelo delovanja
1.3.1 Akumulacija energije
Ko se zavojnik na visokonapetostni skrinji zavrti v položaj "Akumulacija energije", se začne delovati akumulacijski motor. Vrtenec na akumulacijskem valju se vrti v desno in razteguje zapirni vijač. Akumulacija energije je dokončana, ko je zapirni vijač raztegnjen do mejnega položaja. Hkrati plošča, povezana s akumulacijskim valjem, goniti kazalo akumulacije, da je akumulacija energije pripravljena. Ta postopek akumulacije pripravi preklopnik za dejanje zapiranja (glej Sliko 1).
1.4 Preverjanje in vzdrževanje preklopnika
1.4.1 Dnevno preverjanje
(1) Preverite, ali je operacijski mehanizem visokonapetostnega vakuumskga preklopnika normalen in ali je kazalo zapiranja pravilno.
(2) Preverite, ali so vsi interlocki, zaščitni relaji in signalni relaji normalno delovali.
(3) Preverite, ali so ampermetri, voltmetri, integrirane zaščite in vsa kazala v normalnem stanju.
1.4.2 Redna preverjanja
(1) Po vgradnji preklopnika redno preverite glede na relevantne operacijske specifikacije.
(2) Ob tedenskem dnevu vzdrževanja, ko je glavni stroj izklopljen, zavrtite zavojnik visokonapetostne skrinje v "Mestni" položaj, izvlečite voziček preklopnika iz "Delovnega položaja" v "Testni položaj" in preverite celost električnih in mehanskih delov vozička preklopnika.
(3) Preverite utrjenost vintov na vseh komponentah in neposredno utrdite slabe vinte. Redno preverjajte delovanje akumulacijskega motora, zapirnega črka in odpirnega črka.
1.4.3 Čiščenje in smečenje
(1) Ob vzdrževanju glavnega opremo izvlečite voziček preklopnika iz "Delovnega položaja" v "Testni položaj", potem ga izvlečite na poseben prenosni voziček in čistite preklopnik, da ohranite površine izolacijskih in vodilnih delov čiste.
(2) Nanese uvoženo nemško smečilo na prenašalne dele preklopnika.
(3) Nanese novo vodilno pasto na stikala preklopnika.
2 Pogosti težave AC visokonapetostnih vakuumskih preklopnikov
(1) Nezmožnost normalne akumulacije energije.
Raziskava vzrokov:
(2) Normalna akumulacija, a nezmožnost zapiranja.
Raziskava vzrokov:
(3) Nezmožnost normalnega odpiranja.
Raziskava vzrokov:
(4) Nezmožnost vstopa ali izhoda vozička preklopnika.
Raziskava vzrokov:
3 Pogosti težave in primeri vzdrževanja visokonapetostnih vakuumskih preklopnikov
450 kW 6 kV visokonapetostni motor WEG 400C/D/E-06 10.000-tonskih slobodnih kovaln ni mogel normalno zagnati. Ta visokonapetostni motor se zaganja z visokonapetostnim mehkim zagonom. Pred zagonom se zavojnik glavnega motora visokonapetostne skrinje zavrti iz "Mestnega" v "Oddaljeni" položaj. Načelo zagona je prikazano na Sliki 2.
Diagnoza in postopek odpravljanja težav
Po diagnozi je PLC poslal ukaz za zagon motorja mehkemu zagonu. Mehki zagon je prejel ukaz za zapiranje, in po izračunu je izdal ukaz za zapiranje visokonapetostni skrinji. Vendar visokonapetostna skrinja ni izvedla ukaza za zapiranje. Postopek preverjanja je bil naslednji:
Indikator akumulacije energije visokonapetostne skrinje je bil vključen, kar kaže, da je visokonapetostni vakuumski preklopnik akumuliral energijo.
Multimeter je bil uporabljen za merjenje napetosti med terminali ln4X1 in ln4x6 NARI integriranega zaščitnega naprave. Napetost bi morala biti DC 220 V. Po meritvi je bila napetost normalna.
Preverili smo indikator položaja vozička. Bil je vključen, kar kaže, da je visokonapetostni vakuumski preklopnik bil v delovnem položaju.
Zavojnik je bil v "Oddaljenem" položaju, in indikacija je bila pravilna.
Ob ponovnem poskusu oddaljenega zapiranja, visokonapetostni vakuumski preklopnik še vedno ni deloval.
Zavojnik je bil zavrt v "Mestni" položaj, in voziček je bil premaknjen iz delovnega položaja v testni položaj. Izvlečen je bil zglob, in meritve so bile opravljene na terminalih 10# in 20#. Ugotovili so, da je odpornost teh dveh terminalov bila zelo majhna. V normalnem stanju bi morala biti 12.000 Ω, kar kaže, da je bil spustni elektromagnetni črek izgorljen.
V testnem položaju je najprej izvedena akumulacija, in premerjen je bil mikroklop S1, ki je deloval normalno.
V testnem položaju je najprej izvedena akumulacija, in ručno zaprti so bili stiki. Odpornost terminalov 4# in 14# je bila 198 Ω, kar kaže, da je zapirni črek bil normalen.
Iz zgornje diagnoze je bilo razvidno, da je zaradi pokvarjenega spustnega elektromagnetnega čreka bil prekinjen zapirni tok, in ni bilo mogoče doseči normalnih pogojev za zapiranje. Po zamenjavi spustnega čreka je voziček bil vrnjen v "Delovni položaj", zavojnik zavrt v "Oddaljeni" položaj, zapiranje je bilo normalno, in motor se je normalno zagnal.
Primeri težav in rešitve
(1) 450 kW 6 kV visokonapetostni motor 10.000-tonskih slobodnih kovaln ni mogel normalno zagnati. Preverjanje je razkrilo, da je bil indikator akumulacije energije visokonapetostne skrinje izklopljen. Akumulacijski motor je pogosto akumuliral energijo, vendar ni mogel normalno akumulirati. Zavojnik akumulacije je bil zavrt v "Izklopljen", in delovni način zavrt iz "Oddaljenega" v "Mestni". Voziček preklopnika je bil izvlečen iz "Delovnega položaja" v "Testni položaj" za preverjanje.
Ugotovili so, da je bil vrtenec na akumulacijskem valju pokvarjen. Akumulacijski motor se je vrtel, vendar zapirni vijač ni bil raztegnjen, zato ni bilo mogoče normalno akumulirati. Po zamenjavi akumulacijskega valja in vrtenca, akumulacija je bila normalna, in motor se je normalno zagnal.
(2) 450 kW 6 kV visokonapetostni motor 10.000-tonskih slobodnih kovaln ni mogel normalno zagnati. Vstop v visokonapetostno distribucijsko sobo in preverjanje visokonapetostne skrinje je razkrilo, da je bila akumulacija energije normalna. V 10.000-tonskem operacijskem prostoru je bil pritisnjen gumb za zapiranje, vendar visokonapetostni vakuumski preklopnik še vedno ni mogel normalno zapreti. Preko indikacije LED svetilnice visokonapetostne skrinje je bil visokonapetostni vakuumski preklopnik v "Delovnem položaju", in limitna indikacija je bila normalna.
Zavojnik visokonapetostne skrinje je bil preklopljen iz "Oddaljenega" v "Mestni", in voziček preklopnika je bil izvlečen iz "Delovnega položaja" v "Testni položaj". Ko je LED svetilnica visokonapetostne skrinje pokazala "Testni položaj", je bila odprta vrata komore preklopnika visokonapetostne skrinje, izvlečen zglob, in meritve so bile opravljene med pinoma 4# in 14#. Odpornost ni bila merljiva, in tok je bil prekinjen. Mikroklop S1 je bil premerjen, in ugotovili so, da je bil kontakt mikroklopa S1 pokvarjen. Po zamenjavi, preklopnik je normalno zaprl, in visokonapetostni motor se je normalno zagnal.
(3) Visokonapetostni vakuumski preklopnik se je ponovno izkloplil po zapiranju. 450 kW 6 kV visokonapetostni motor 10.000-tonskih slobodnih kovaln je izhod iz dveh izhodnih točk PLC. Ko sta obe izhodni točki na visoki ravni, se motor zaganja; ko je ena ali obe izhodni točki na nizki ravni, se ustavi. Po diagnozi sta bili obe visoke izhodne signalne ravni PLC normalne. Dva visoka signala so bila poslana na relayski modul VFS mehkega zagona.
Relayski modul, po izračunu, je poslal ukaz za zapiranje vhodnega preklopnika preklopniku preko vhodno-izhodnega modula, in visokonapetostni vakuumski preklopnik se je zaprl. Med sekundarnim frekvencijskim zagonom VFS je bil zagonski tok 1,5Ie, in izhodni zagonski moment je bil 90%Te. Vendar zaradi opterečenja med zagonom je zagon presegel čas zagona, in VFS mehki zagon je poslal ukaz za izklopitev. Visokonapetostni vakuumski preklopnik je prejel ukaz za izklopitev in se je takoj izkloplil. Vstop v 10.000-tonsko pumpno postajo, motor je bil ročno zavrten, in motor je gonil pumpo, ki je bila zastala. Motor in pumpa so bili popolnoma ločeni.
Izhodni valj motora je bil lahko ročno zavrt, medtem ko je bil vhodni valj pompe popolnoma zastal. Pompa je bila razmontirana in popravljena, in povezava med izhodnim valjem visokonapetostnega motorja in zaklepni napravo vhodnega valja pompe je bila obnovljena. Po preverjanju je bil ponovno zagnan. Zagonski signal visokonapetostnega motorja je bil normalen, visokonapetostni vakuumski preklopnik se je normalno zaprl, in motor se je normalno zagnal. Ta težava je bila povzročena zunanjo opterečenjsko težavo, ki je povzročila, da se je visokonapetostni vakuumski preklopnik ponovno izkloplil po zapiranju, kar je povzročilo, da preklopnik ni mogel normalno delovati.
(4) Visokonapetostni vakuumski preklopnik se ni mogel normalno izklopiti po zapiranju. Ko se ta težava pojavi, običajno ne uspe električno izklopitev, in je mogoče le ročno izklopitev. Ta težava je povzročena izgorljenim odpirnim črekom ali pokvarjenim rotacijskim pomočnim preklopnikom QF. Ta pomočni preklopnik QF ima 8 parov običajno odprtih stikov in 8 parov običajno zaprtih stikov. Obstaja 16 enot 450 kW 6 kV visokonapetostnih motorjev 10.000-tonskih slobodnih kovaln, in 16 notranjih AC visokonapetostnih vakuumskih preklopnikov, ki jim ustrezajo.
Med uporabo zaradi pogostih vklopov in izklopov se pojavijo različne težave pri delovanju visokonapetostnih vakuumskih preklopnikov. Za težave, specifična analiza, predlagane ciljne strategije vzdrževanja in hiter poprav, ter izboljšanje uporabnosti opreme.
Stanje delovanja AC visokonapetostnega vakuumskga preklopnika neposredno vpliva na proizvodni postopek 10.000-tonskih slobodnih kovaln. Z okrepitvijo dnevnega vzdrževanja in reševanja težav opreme, razvrščanjem, analizo, urejanjem in povzetkom težav, se lahko okvir težave okroži med oceno težave, natančnost ocene težave se poveča, in učinkovitost vzdrževanja se izboljša; med vzdrževanjem se lahko doseže natančno vzdrževanje, zmanjša se fizikalni napor osebja za vzdrževanje, zmanjša se čas vzdrževanja, in oprema lahko deluje varneje in ekonomičneje.
4. Zaključek
Ko se pojavi težava pri AC visokonapetostnem vakuumskem preklopniku, se izvaja iskanje težave po načelu od preprostega do težkega in od električnega dela do mehanskega dela. Če se zna princip delovanja AC visokonapetostnega vakuumskga preklopnika in mehanska struktura opreme, njegov način delovanja in zaporedje dejanj, in če je dovolj preučen in analiziran pojav težave, se lahko gotovo najde vzrok težave. Preverjanje, poprav in odpravljanje težav se lahko izvede, da se obnovi normalno uporabo visokonapetostnega vakuumskga preklopnika in zagotovi normalno proizvodnjo podjetja.
