Vilka är de vanliga felen hos inomhusbaserade AC-högspänningsvakuumskärmstömmare?
ZN63A Inomhus AC-högspänningsvakuumkretsutslagare
ZN63A inomhus AC-högspänningsvakuumkretsutslagare är en trefasig AC 50 Hz, 12 kV inomhusenhet, använd för start, stopp, styrning och skydd av högspänningsmotorer i 10 000-tons frihammare. AC-högspänningsvakuumkretsutslagare spelar en viktig roll i företagsproduktion. Att lösa deras fel på tid och korrekt för att snabbt återställa produktionen är avgörande för företagsutveckling. Vid start/stopp av högspänningsmotorer kan frekventa operationer av vakuumkretsutslagaren orsaka skador på elektriska komponenter och slitage på mekaniska delar, vilket är huvudorsakerna till att kretsutslagaren inte kan stängas normalt. Analys och lösning av sådana fel är av stor betydelse för att säkerställa företagsproduktion.
1 Arbetsprincip för AC-högspänningsvakuumkretsutslagare
1.1 Bågläckagekammare
ZN63A inomhus högspänningsvakuumkretsutslagare som används i 10 000-tons hammare är utrustad med en keramisk vakuum bågläckagekammare. Dess rörliga kontakt har en koppar-krom struktur i form av en kopp, vilket ger låg elektrisknöttningshastighet, lång elektrisk livslängd och hög spänningsuthållighetsnivå. När det interna gastrycket i bågläckagekammaren är lägre än 1,33×10⁻³ Pa, uppfyller det den grundläggande kravet på normal lagring i minst 20 år, och bågläckagekammarens funktionslivslängd är inte lägre än kretsutslagarens mekaniska livslängd.
1.2 Bågläckningsprincip
När ZN63A inomhus högspänningsvakuumkretsutslagare som används i 10 000-tons hammare utför öppningsoperationen, laddas och öppnas de rörliga och statiska kontaktarna under verkan av driftmekanismen, och ett vakuum båge genereras mellan kontaktarna. På grund av den kopformade strukturen hos den rörliga kontaktens uppstår ett longitudinellt magnetfält i gapet mellan den rörliga kontaktens. Det longitudinella magnetfältet håller vakuum bågen i en spridd tillstånd, fördelar bågtemperaturen jämnt över kontaktytan och bibehåller en låg bågspänning. Vakuum bågen styrs av kretsutslagarens longitudinella magnetfält, vilket gör att strömavbrytningsförmågan är stark och stabil.
1.3 Driftprincip
1.3.1 Energilagringsdrift
När knoppen på högspänningsväxeln vrids till positionen "Energilagring", börjar energilagringsmotorn att operera. Fjäderväxlingsarmen på energilagringsaxeln roterar medurs för att sträcka stängningsfjädern. Energilagring är färdig när stängningsfjädern är dragen till sin gränsposition. Samtidigt drivs indikatorplattan ansluten till energilagringsaxeln för att visa att energilagring är redo. Denna energilagringsprocess förbereder kretsutslagaren för stängningsaktion (se figur 1).
1.4 Kretsutslagarens inspektion och underhåll
1.4.1 Daglig inspektion
(1) Kontrollera om driftmekanismen för högspänningsvakuumkretsutslagaren fungerar normalt och om stängningsindikationen är korrekt.
(2) Verifiera att alla låsningar, skydd och signalreläer fungerar normalt.
(3) Se till att ammeters, voltmeters, integrerade skydd och alla indikationslampor är i normalt tillstånd.
1.4.2 Regelbunden kontroll
(1) Efter att kretsutslagaren satts i drift, utför regelbundna kontroller enligt relevanta driftspecifikationer.
(2) Under veckans underhållsdag, med huvudmaskinen avstängd, vrid högspänningskabinettknoppen till "Lokal", dra ut kretsutslagarkorgen från "Arbetsposition" till "Testposition", och inspektera elektriska och mekaniska komponenter i kretsutslagarkorgen för integritet.
(3) Kontrollera spänningen på muttern på alla komponenter och åtgärda lösa mutter snabbt. Inspektera regelbundet drifttillståndet för energilagringsmotorn, stängningsspolen och öppningsspolen.
1.4.3 Städning och smörjning
(1) Vid underhåll av huvudutrustning, dra ut kretsutslagarkorgen från "Arbetsposition" till "Testposition", sedan dra ut den till en specialskaffad transportvagn, och rengör kretsutslagaren för att hålla isolerande och ledande delars ytor rena.
(2) Tillämpa importerat tyskt smörjmedel på kretsutslagarens transmissionsdelar.
(3) Tillämpa nytt ledningspasta på kontaktplatserna för kretsutslagaren.
2 Vanliga fel i AC-högspänningsvakuumkretsutslagare
(1) Kan inte lagra energi normalt.
Felorsaksanalys:
(2) Normal energilagring men misslyckad stängning.
Felorsaksanalys:
(3) Kan inte öppna normalt.
Felorsaksanalys:
(4) Kan inte skjuta in eller dra ut kretsutslagarkorgen.
Felorsaksanalys:
3 Vanliga fel och underhållscaser för högspänningsvakuumkretsutslagare
450 kW 6 kV högspänningsmotorn i WEG 400C/D/E-06 10 000-tons hammare kunde inte starta normalt. Denna högspänningsmotor startas av en högspänningsmjukstarter. Innan start, vrids knoppen på huvudmotorns högspänningskabinett från "Lokal" till "Fjärr" position. Startprincipen visas i figur 2.
Diagnos och felsökning
Efter diagnos, under startprocessen, skickade PLC motorstartkommandot till mjukstartern. Mjukstartern mottog stängningskommandot, och reläkontrollplattan, efter beräkning, gav ut stängningskommandot till högspänningskabinett. Dock exekverade inte högspänningskabinett stängningskommandot. Inspektionsprocessen var följande:
Indikatorlampan för energilagring på högspänningskabinett var tänd, vilket indikerade att högspänningsvakuumkretsutslagaren hade lagrat energi.
En multimeter användes för att mäta spänningen mellan terminalerna ln4X1 och ln4x6 på NARI-integrerade skyddsenheten. Den borde vara DC 220 V. Efter mätning var spänningen normal.
Indikatorlampan för korgens driftsposition kontrollerades. Den var tänd, vilket indikerade att högspänningsvakuumkretsutslagaren var i arbetsposition.
Knoppen var i "Fjärr" position, och indikationen var korrekt.
När man försökte igen med fjärrstängning, kunde högspänningsvakuumkretsutslagaren fortfarande inte agera.
Knoppen vreds till "Lokal", och korgen skakades från arbetsposition till testposition. Kontakten drogs ut, och resistansen mellan terminalerna 10# och 20# mättes. Det upptäcktes att resistansen för dessa två terminaler var mycket liten. Under normala omständigheter borde den vara 12 000 Ω, vilket indikerade att låsnings-elektromagnetens spole var bränd.
I testpositionen genomfördes först energilagring, och mikrokontakt S1 mättes, vilken fungerade normalt.
I testpositionen genomfördes först energilagring, och låsningskontakten stängdes manuellt. Resistansen mellan terminalerna 4# och 14# på kontakten mättes till 198 Ω, vilket indikerade att stängningsspolen var normal.
Från ovanstående diagnos kan det ses att på grund av låsnings-elektromagnetens spoles fel, var stängningskretsen öppen, och normala stängningsvillkor kunde inte uppfyllas. Efter att ha bytt ut låsnings-spolen, sköts korgen in i "Arbetsposition", knoppen vreds till "Fjärr" position, stängningen var normal, och motorn startade normalt.
Felcaser och lösningar
(1) 450 kW 6 kV högspänningsmotorn i 10 000-tons hammare kunde inte starta normalt. Inspektion visade att indikatorlampan för energilagring på högspänningskabinett var av. Energilagringsmotorn drev fjädern att upprepade gånger lagra energi, men kunde inte lagra energi normalt. Energilagringsknoppen vreds till "Av", och driftsläge vreds från "Fjärr" till "Lokal". Kretsutslagarkorgen drogs ut från "Arbetsposition" till "Testposition" för inspektion.
Det upptäcktes att fjäderväxlingsarmen på drivenergilagringsaxeln var bruten. Energilagringsmotorn roterade, men stängningsfjädern sträcktes inte, så energi kunde inte lagras normalt. Efter att ha bytt ut energilagringsaxeln och fjäderväxlingsarmen, var energilagringen normal, och motorn startade normalt.
(2) 450 kW 6 kV högspänningsmotorn i 10 000-tons hammare kunde inte starta normalt. Genom att gå in i högspänningsfördelningsrummet och inspektera högspänningskabinett, upptäcktes att indikationen för energilagring var normal. I 10 000-tons driftsrum trycktes stängningsknappen, men högspänningsvakuumkretsutslagaren kunde fortfarande inte stängas normalt. Genom indikationen från högspänningskabinettens LED-lampa, var högspänningsvakuumkretsutslagaren i "Arbetsposition", och gränsindikationen var normal.
Knoppen på högspänningskabinett vreds från "Fjärr" till "Lokal", och kretsutslagaren drogs ut från "Arbetsposition" till "Testposition". När högspänningskabinettens LED-indikator visade "Testposition", öppnades dörren till kretsutslagarkammaren i högspänningskabinett, kontakten drogs ut, och resistansen mellan terminalerna 4# och 14# mättes. Resistansen kunde inte mätas, och kretsen var öppen. Mikrokontakt S1 mättes, och det upptäcktes att kontakten på mikrokontakt S1 var defekt. Efter byte, stängde kretsutslagaren normalt, och högspänningsmotorn startade normalt.
(3) Högspänningsvakuumkretsutslagaren trippade igen efter stängning. 450 kW 6 kV högspänningsmotorn i 10 000-tons hammare ges ut av två utdatapunkter från PLC. När båda utdatapunkterna är på högnivå, startar motorn; när en eller båda utdatapunkterna är på lågnivå, stoppas den. Efter diagnos, var de två högnivåutdata-signalerna från PLC normala. De två högnivåsignalerna skickades till relämodulen i VFS-mjukstarter.
Relämodulen, efter beräkning, skickade stängningskommandot för ingångskretsutslagaren till kretsutslagaren via in- och utdatapanel, och högspänningsvakuumkretsutslagaren stängdes. Under sekundär frekvenskonverteringssättning av VFS, var startströmmen 1,5Ie, och utdatatorque var 90%Te. Men på grund av lastfel under startsprocessen, översteg startsprocessen starttiden, och VFS-mjukstarter skickade ett trippsignal. Högspänningsvakuumkretsutslagaren mottog trippsignalen och trippade omedelbart. Genom att gå in i 10 000-tons pumpstation, roterades motorn manuellt, och motorn drev oljepumpen att fastna. Motorn och oljepumpen separerades helt.
Utmatningsaxeln på motorn kunde enkelt roteras manuellt, medan inmatningsaxeln på oljepumpen var helt fast. Oljepumpen monterades upp och reparerades, och anslutningen mellan utmatningsaxeln på högspänningsmotorn och låsningssystemet på inmatningsaxeln på oljepumpen återställdes. Efter inspektion, startades den igen. Startsignalen för högspänningsmotorn var normal, högspänningsvakuumkretsutslagaren stängdes normalt, och motorn fungerade normalt. Detta fel orsakades av ett externa lastfel, vilket ledde till att högspänningsvakuumkretsutslagaren trippade igen efter stängning, vilket resulterade i att högspänningsvakuumkretsutslagaren inte fungerade normalt.
(4) Högspänningsvakuumkretsutslagaren kunde inte trippa normalt efter stängning. När sådant fel inträffar, misslyckas vanligtvis elektrisk tripping, och endast manuell tripping kan utföras. Detta fel orsakas av en bränd trippspol eller ett fel på roterande hjälpswitch QF. Denna hjälpswitch QF har 8 par vanligt öppna kontakter och 8 par vanligt stängda kontakter. Det finns 16 enheter av 450 kW 6 kV högspänningsmotorn i 10 000-tons hammare, och 16 inomhus AC-högspänningsvakuumkretsutslagare motsvarar dem.
Under användning, på grund av frekventa start och stopp, uppstår olika fel under drift av högspänningsvakuumkretsutslagare. För feltecken, utförs specifika analyser, föreslås målriktade underhållsstrategier och repareras snabbt, och utrustningsutnyttjandegraden förbättras.
Driftstatus för AC-högspänningsvakuumkretsutslagare påverkar direkt produktionsframstegen för 10 000-tons hammare. Genom att förstärka dagligt underhåll och fejlhantering av utrustningen, klassificering, analys, sortering och sammanfattning av fel, kan felets punktminskas under feledomslag, feledoms noggrannhet kan ökas, och underhållseffektiviteten kan förbättras; under underhåll, kan precist underhåll uppnås, underhållspersonals arbetsintensitet kan minska, underhållstiden kan förkortas, och utrustningen kan fungera mer säkert och ekonomiskt.
4. Slutsats
När ett fel uppstår i AC-högspänningsvakuumkretsutslagare, utförs felsökning enligt principen från enkelt till svårt och från elektrisk del till mekanisk del. Så länge arbetsprincipen för AC-högspänningsvakuumkretsutslagare och utrustningens mekaniska struktur är förstådda, dess driftsätt och åtgärdssekvens förstås, och tillräcklig undersökning och analys av feltecken görs, kan orsaken till felet säkert hittas. Inspektion, reparation och felsökning kan utföras för att återställa högspänningsvakuumkretsutslagarens normala användning och säkerställa företagets normala produktion.
