Ano ang mga karaniwang pagkakamali ng indoor na AC high-voltage vacuum circuit breakers?
ZN63A Indoor AC High-Voltage Vacuum Circuit Breaker
Ang ZN63A indoor AC high-voltage vacuum circuit breaker ay isang tatlong-phase na AC 50 Hz, 12 kV na indoor na aparato, ginagamit para sa pagsisimula, pagtigil, pagkontrol, at pagprotekta ng mataas na boltageng motor ng 10,000-ton free forging press. Ang mga AC high-voltage vacuum circuit breaker ay naglalaro ng mahalagang papel sa produksyon ng enterprise. Ang maagap at tama na resolusyon ng kanilang mga kaputanan upang mabilis na ibalik ang produksyon ay mahalaga para sa pag-unlad ng enterprise. Sa panahon ng pagsisimula/pagtigil ng mataas na boltageng motor, ang madalas na operasyon ng vacuum circuit breaker ay maaaring magdulot ng pinsala sa mga komponente ng elektrikal at pagsisira ng mga bahagi ng mekanikal, na ang mga ito ay pangunahing dahilan para sa pagkakabigo ng circuit breaker na magsara nang normal. Ang pag-aanalisa at paglutas ng mga kaputanan tulad nito ay may malaking kahalagahan para sa pagse-secure ng produksyon ng enterprise.
1 Paggana ng Prinsipyo ng AC High-Voltage Vacuum Circuit Breaker
1.1 Arc Extinguishing Chamber
Ang ZN63A indoor high-voltage vacuum circuit breaker na ginagamit sa 10,000-ton forging press ay may ceramic vacuum arc extinguishing chamber. Ang kanyang moving contact ay may cup-shaped na struktura na gawa sa copper-chromium na materyales, na may mababang rate ng electrical wear, mahabang electrical life, at mataas na withstand voltage level. Kapag ang internal gas pressure ng arc extinguishing chamber ay mas mababa kaysa 1.33×10⁻³ Pa, ito ay maaaring mapanatili ang pangunahing requirement ng normal na storage ng hindi bababa sa 20 taon, at ang action life ng arc extinguishing chamber ay hindi mas mababa kaysa sa mechanical life ng circuit breaker.
1.2 Arc Extinguishing Principle
Kapag ang ZN63A indoor high-voltage vacuum circuit breaker na ginagamit sa 10,000-ton forging press ay natapos ang operasyon ng pagbubukas, ang moving at static contacts ay pinagkargahan at binuksan sa ilalim ng aksyon ng operating mechanism, at ang vacuum arc ay maaaring lumitaw sa pagitan ng mga contact. Dahil sa cup-shaped na struktura ng moving contact, ang longitudinal magnetic field ay nililikha sa gap ng moving contact. Ang longitudinal magnetic field ay nagsasala ng vacuum arc sa isang diffused state, nagbibigay ng pantay na temperatura ng arc sa ibabaw ng contact, at nagpapanatili ng mababang arc voltage. Ang vacuum arc ay kontrolado ng longitudinal magnetic field ng circuit breaker, kaya ang kakayahan nitong interrumpehin ang current ay malakas at stable.
1.3 Aksyon ng Prinsipyo
1.3.1 Energy Storage Action
Kapag ang knob sa high-voltage switchgear ay inilipat sa posisyon ng "Energy Storage", ang energy storage motor ay magsisimulang gumana. Ang spring-hanging crank arm sa energy storage shaft ay umiikot sa clockwise direction upang i-stretch ang closing spring. Ang energy storage ay matatapos kapag ang closing spring ay hinila sa limit position. Samantalang, ang shift plate na konektado sa energy storage shaft ay nagpapatakbo ng energy storage indicator na nagpapakita na handa na ang energy storage. Ang proseso ng energy storage na ito ay naghahanda sa circuit breaker para sa closing action (tingnan ang Figure 1).
1.4 Circuit Breaker Inspection and Maintenance
1.4.1 Daily Inspection
(1) Suriin kung normal ang operating mechanism ng high-voltage vacuum circuit breaker at kung tama ang closing indication.
(2) I-verify kung lahat ng interlock protections at signal relays ay gumagana nang normal.
(3) Siguruhin na ang ammeters, voltmeters, integrated protections, at lahat ng indicator lights ay nasa normal condition.
1.4.2 Routine Checks
(1) Pagkatapos ilagay ang circuit breaker sa operasyon, gawin ang routine checks ayon sa relevant na operation specifications.
(2) Sa araw ng weekly maintenance, kasama ang pag-shutdown ng main machine, ilipat ang knob ng high-voltage cabinet sa "Local", ilabas ang circuit breaker trolley mula sa "Working Position" patungo sa "Test Position", at suriin ang integrity ng mga electrical at mechanical components ng circuit breaker trolley.
(3) Suriin ang tightness ng mga bolt sa lahat ng components at agad na ipako ang mga loose bolts. Regular na suriin ang kondisyon ng energy storage motor, closing coil, at opening coil.
1.4.3 Cleaning and Lubrication
(1) Sa panahon ng maintenance ng main equipment, ilabas ang circuit breaker trolley mula sa "Working Position" patungo sa "Test Position", pagkatapos ay ilabas ito sa dedicated transfer cart, at linisin ang circuit breaker upang panatilihing malinis ang ibabaw ng insulating parts at conductive parts.
(2) Ilagay ang imported na German lubricating grease sa transmission parts ng circuit breaker.
(3) Ilagay ang bagong conductive paste sa contact parts ng circuit breaker.
2 Common Faults of AC High-Voltage Vacuum Circuit Breakers
(1) Inability to store energy normally.
Cause Analysis:
(2) Normal energy storage pero failure to close.
Cause Analysis:
(3) Inability to open normally.
Cause Analysis:
(4) Inability to push in or withdraw the circuit breaker trolley.
Cause Analysis:
3 Common Faults and Maintenance Cases of High-Voltage Vacuum Circuit Breakers
Ang 450 kW 6 kV high-voltage motor ng WEG 400C/D/E-06 10,000-ton forging press ay hindi maaaring simulan nang normal. Ang high-voltage motor na ito ay sinisimulan ng high-voltage soft starter. Bago simulan, ang knob ng main motor high-voltage cabinet ay inililipat mula sa "Local" patungo sa "Remote" position. Ang prinsipyo ng pagsisimula ay ipinapakita sa Figure 2.
Diagnosis and Troubleshooting Process
Pagkatapos ng diagnosis, sa panahon ng proseso ng pagsisimula, ang PLC ay nagpadala ng motor start command sa soft starter. Ang soft starter ay tumanggap ng closing command, at ang relay control board, pagkatapos ng kalkulasyon, ay nag-output ng closing command sa high-voltage cabinet. Gayunpaman, ang high-voltage cabinet ay hindi nag-execute ng closing command. Ang proseso ng inspection ay sumunod:
Ang energy storage indicator light ng high-voltage cabinet ay naka-on, na nagpapahiwatig na ang high-voltage vacuum circuit breaker ay may nakastore na energy.
Ginamit ang multimeter upang sukatin ang voltage sa pagitan ng terminals ln4X1 at ln4x6 ng NARI integrated protection device. Dapat itong DC 220 V. Pagkatapos ng measurement, ang voltage ay normal.
Suriin ang indicator light para sa trolley operation position. Ito ay naka-on, na nagpapahiwatig na ang high-voltage vacuum circuit breaker ay nasa working position.
Ang knob ay nasa "Remote" position, at ang indication ay tama.
Kapag sinubukan ang remote closing muli, ang high-voltage vacuum circuit breaker ay hindi pa rin gumana.
Ang knob ay inilipat sa "Local", at ang trolley ay inilipat mula sa working position patungo sa test position. Ang plug ay inalis, at ang resistance sa pagitan ng terminals 10# at 20# ng plug ay sukat. Natuklasan na ang resistance ng dalawang terminals ay napakaliit. Sa normal na sitwasyon, dapat itong 12,000 Ω, na nagpapahiwatig na ang locking electromagnet coil ay nasunog.
Sa test position, unang ginawa ang energy storage, at ang S1 microswitch ay sukat, na gumagana nang normal.
Sa test position, unang ginawa ang energy storage, at ang locking contact ay manu-manong isina-close. Ang resistance sa pagitan ng terminals 4# at 14# ng plug ay sukat na 198 Ω, na nagpapahiwatig na ang closing coil ay normal.
Mula sa ito, makikita na dahil sa pagkakasira ng locking electromagnet coil, ang closing circuit ay bukas, at hindi maaaring matugunan ang normal na closing conditions. Pagkatapos palitan ang locking coil, ang trolley ay inilipat sa "Working Position", ang knob ay inilipat sa "Remote" position, ang closing ay normal, at ang motor ay nagsimula nang normal.
Fault Cases and Solutions
(1) Ang 450 kW 6 kV high-voltage motor ng 10,000-ton forging press ay hindi maaaring simulan nang normal. Ang inspection ay nagpakita na ang energy storage indicator light ng high-voltage cabinet ay off. Ang energy storage motor ay nag-drive ng spring upang paulit-ulit na istore ang energy, ngunit hindi ito maaaring istore nang normal. Ang energy storage knob ay inilipat sa "Off", at ang working mode ay inilipat mula sa "Remote" patungo sa "Local". Ang circuit breaker trolley ay inilabas mula sa "Working Position" patungo sa "Test Position" para sa inspection.
Natuklasan na ang spring-hanging crank arm sa drive energy storage shaft ay nasira. Ang energy storage motor ay umikot, ngunit ang closing spring ay hindi nag-e-extend, kaya hindi ito maaaring istore nang normal. Pagkatapos palitan ang energy storage shaft at ang spring-hanging crank arm, ang energy storage ay naging normal, at ang motor ay nagsimula nang normal.
(2) Ang 450 kW 6 kV high-voltage motor ng 10,000-ton forging press ay hindi maaaring simulan nang normal. Pumasok sa high-voltage distribution room at inspeksyunin ang high-voltage cabinet, natuklasan na ang energy storage indication ay normal. Sa 10,000-ton operation room, in-press ang closing button, ngunit ang high-voltage vacuum circuit breaker ay hindi pa rin maaaring magsara nang normal. Sa pamamagitan ng indication ng high-voltage cabinet LED light, ang high-voltage vacuum circuit breaker ay nasa "Working Position", at ang limit indication ay normal.
Ang knob ng high-voltage cabinet ay inilipat mula sa "Remote" patungo sa "Local", at ang circuit breaker ay inilabas mula sa "Working Position" patungo sa "Test Position". Kapag ang high-voltage cabinet LED indicator ay nagpapakita ng "Test Position", binuksan ang pinto ng circuit breaker chamber ng high-voltage cabinet, inalis ang plug, at sukat ang resistance sa pagitan ng pins 4# at 14#. Hindi ito maaaring sukatin, at ang circuit ay bukas. Ang microswitch S1 ay sukat, at natuklasan na ang contact ng microswitch S1 ay sira. Pagkatapos palitan, ang circuit breaker ay magsara nang normal, at ang high-voltage motor ay nagsimula nang normal.
(3) Ang high-voltage vacuum circuit breaker ay napatumba muli pagkatapos magsara. Ang 450 kW 6 kV high-voltage motor ng 10,000-ton forging press ay in-output ng dalawang output points ng PLC. Kapag parehong output points ay nasa high level, ang motor ay nagsisimula; kapag isa o parehong output points ay nasa low level, ito ay napatigil. Pagkatapos ng diagnosis, ang dalawang high-level output signals ng PLC ay normal. Ang dalawang high-level signals ay ipinadala sa relay module ng VFS soft starter.
Ang relay module, pagkatapos ng kalkulasyon, ay ipinadala ang closing command ng incoming line circuit breaker sa circuit breaker sa pamamagitan ng input-output module, at ang high-voltage vacuum circuit breaker ay magsara. Sa panahon ng secondary frequency conversion startup process ng VFS, ang startup current ay 1.5Ie, at ang output startup torque ay 90%Te. Gayunpaman, dahil sa load fault sa panahon ng startup process, ang startup process ay lumampas sa startup time, at ang VFS soft starter ay nagpadala ng trip signal. Ang high-voltage vacuum circuit breaker ay tumanggap ng trip signal at napatumba agad. Pumasok sa 10,000-ton pump station, ang motor ay manu-manong in-rotate, at ang motor ay nag-drive ng oil pump upang makuha. Ang motor at ang oil pump ay ganap na naidiskonekta.
Ang output shaft ng motor ay maaaring madaling i-rotate ng kamay, samantalang ang input shaft ng oil pump ay ganap na naka-stuck. Ang oil pump ay in-disassemble at in-repair, at in-restore ang koneksyon sa pagitan ng output shaft ng high-voltage motor at ang locking device ng input shaft ng oil pump. Pagkatapos ng inspection, ito ay muling nagsimula. Ang startup signal ng high-voltage motor ay normal, ang high-voltage vacuum circuit breaker ay magsara nang normal, at ang motor ay gumana nang normal. Ang kaputanan na ito ay dulot ng external load fault, na nagresulta sa pagtatumba ng high-voltage vacuum circuit breaker muli pagkatapos magsara, na nagresulta sa hindi normal na paggana ng high-voltage vacuum circuit breaker.
(4) Ang high-voltage vacuum circuit breaker ay hindi maaaring magsara nang normal pagkatapos magsara. Kapag nangyari ang kaputanan na ito, karaniwan, ang electric tripping ay nagpapahintulot, at ang manual tripping lamang ang maaaring gawin. Ang kaputanan na ito ay dulot ng burned-out tripping coil o kaputanan ng rotary auxiliary switch QF. Ang auxiliary switch QF na ito ay may 8 pairs ng normally open contacts at 8 pairs ng normally closed contacts. Mayroong 16 units ng 450 kW 6 kV high-voltage motor ng 10,000-ton forging press, at 16 indoor AC high-voltage vacuum circuit breakers na naka-korrespondi dito.
Sa panahon ng paggamit, dahil sa madalas na pagsisimula at pagtigil, iba't ibang kaputanan ang nangyayari sa operasyon ng high-voltage vacuum circuit breakers. Para sa mga kaputanan, isinasagawa ang specific analysis, inuutos ang targeted maintenance strategies, at inrepair nang maagap, at itinaas ang utilization rate ng equipment.
Ang operasyon ng AC high-voltage vacuum circuit breaker ay direktang nakakaapekto sa progreso ng produksyon ng 10,000-ton forging press. Sa pamamagitan ng pagpapalakas ng daily maintenance at fault handling ng equipment, ang classification, analysis, sorting, at summarizing ng mga kaputanan ay maaaring mapalitid ang saklaw ng fault point sa panahon ng fault judgment, itataas ang accuracy ng fault judgment, at itataas ang efficiency ng maintenance; sa panahon ng maintenance, maaaring makamit ang precise maintenance, mababawasan ang labor intensity ng maintenance personnel, maiksi ang maintenance time, at mas ligtas at ekonomiko ang operasyon ng equipment.
4. Conclusion
Kapag nangyari ang kaputanan sa AC high-voltage vacuum circuit breaker, ang troubleshooting ay isinasagawa batay sa prinsipyo ng mula simple hanggang mahirap at mula electrical part hanggang sa mechanical part. Basta maintindihan ang prinsipyo ng paggana ng AC high-voltage vacuum circuit breaker at ang mechanical structure ng equipment, ang paraan ng paggana at sequence ng aksyon, at sapat na pag-aaral at analisis ng fault phenomenon, maaaring makita ang dahilan ng kaputanan. Ang inspection, repair, at troubleshooting ay maaaring isagawa upang mabalik ang normal na paggamit ng high-voltage vacuum circuit breaker at matiyak ang normal na produksyon ng enterprise.
