İç mekanlı AC yüksek gerilimli vakum kesici anahtarlarda yaygın arızalar nelerdir?
ZN63A İç Mevcut Yüksek Gerilimli Vakum Kesici
ZN63A iç mevcut yüksek gerilimli vakum kesici, 50 Hz'lik üç fazlı bir AC cihazıdır, 12 kV'da çalışır ve 10.000 tonluk serbest dövme preslerindeki yüksek gerilimli motorların başlatılmasında, durdurulmasında, kontrol edilmesinde ve korunmasında kullanılır. AC yüksek gerilimli vakum kesiciler, işletmelerin üretiminde kritik bir rol oynar. Bu tür kesicilerdeki arızaların zamanında ve doğru bir şekilde çözülmesi, üretimin hızlı bir şekilde tekrar başlaması için önemlidir. Yüksek gerilimli motorların başlatılması ve durdurulması sırasında vakum kesicinin sık kullanımı, elektrik bileşenlerine zarar verir ve mekanik parçaların aşınmasına neden olur. Bu, kesicinin normal bir şekilde kapanmasını engelleyen en önemli sebeplerden bazılarıdır. Bu tür arızaların analiz edilmesi ve çözülmesi, işletmenin üretimi sağlama açısından büyük önem taşır.
1 AC Yüksek Gerilimli Vakum Kesicinin Çalışma Prensibi
1.1 Arc Extinguishing Chamber (Kesme Kamarası)
10.000 tonluk dövme presinde kullanılan ZN63A iç mevcut yüksek gerilimli vakum kesici, seramik vakum kesme kamerası ile donatılmıştır. Hareketli temas noktası, düşük elektriksel aşınma hızına, uzun elektrik ömrüne ve yüksek dayanım seviyesine sahip bakır-krom malzemesinden yapılmış kup şeklinde bir yapıya sahiptir. Kesme kamerasının iç gaz basıncı 1.33×10⁻³ Pa'nın altında olduğunda, en az 20 yıl boyunca normal depolama koşullarını karşılayabilir ve kesme kamerasının çalışma ömrü, kesicinin mekanik ömründen daha düşük değildir.
1.2 Arc Extinguishing Principle (Kesme Prensibi)
10.000 tonluk dövme presinde kullanılan ZN63A iç mevcut yüksek gerilimli vakum kesici, açma işlemi tamamlandığında, hareketli ve sabit temas noktaları, işletim mekanizması tarafından yüklenir ve açılır. Böylece temas noktaları arasında bir vakum ark oluşur. Hareketli temas noktasının kup şeklinde olması, hareketli temas noktasının boşluğunda bir longitudinal manyetik alan oluşturur. Longitudinal manyetik alan, vakum arc'yi dağılmış bir hâlde tutar, arc sıcaklığını temas noktasının yüzeyinde eşit olarak dağıtır ve düşük bir arc voltajı korur. Vakum arc, kesicinin longitudinal manyetik alanıyla kontrol edilir, bu nedenle akım kesme yeteneği güçlü ve kararlıdır.
1.3 Action Principle (İşlem Prensibi)
1.3.1 Enerji Depolama İşlemi
Yüksek gerilimli anahtarlama kabinindeki düğme "Enerji Depolama" konumuna çevrildiğinde, enerji depolama motoru çalışmaya başlar. Enerji depolama şaftındaki mola asılı çark kolu saat yönünde döner ve kapama molasını gerer. Enerji depolama, kapama molası maksimum konuma çekilince tamamlanır. Aynı zamanda, enerji depolama şaftına bağlı kaydırma plaka, enerji depolama göstergesini, enerji depolamanın hazır olduğunu göstermek üzere harekete geçirir. Bu enerji depolama süreci, kesicinin kapama işlemi için hazırlanmasını sağlar (Bkz. Şekil 1).
1.4 Vakum Kesicinin Kontrol ve Bakımı
1.4.1 Günlük Kontrol
(1) Yüksek gerilimli vakum kesicinin işletim mekanizmasının normal çalışıp çalışmadığını ve kapama gösteriminin doğru olup olmadığını kontrol edin.
(2) Tüm kilitleme korumalarının ve sinyal rölelerinin normal çalışıp çalışmadığını doğrulayın.
(3) Ampermetreler, voltmetreler, entegre korumalar ve tüm gösterge lambalarının normal durumda olup olmadığını kontrol edin.
1.4.2 Düzenli Kontroller
(1) Kesici faaliyete geçtikten sonra, ilgili işletme spekifikasyonlarına göre düzenli kontroller gerçekleştirin.
(2) Haftalık bakım gününde, ana makinenin durdurulduğu sırada, yüksek gerilimli kabine düğmesini "Yerel" konumuna çevirin, kesici arabasını "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekerek, kesici arabasının elektrik ve mekanik bileşenlerinin bütünlüğünü kontrol edin.
(3) Tüm bileşenlerin vidalarının sıkılığını kontrol edin ve gevşemiş vidaları hemen sıklayın. Enerji depolama motorunun, kapama bobinin ve açma bobinin çalışma durumunu düzenli olarak kontrol edin.
1.4.3 Temizleme ve Yağlama
(1) Ana ekipmanın bakımı sırasında, kesici arabasını "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekin, ardından özel bir transfer arabasına çekip, kesiciyi temizleyerek yalıtım ve iletken parçaların yüzeylerini temiz tutun.
(2) Kesicinin transmisyon parçalarına ithal Alman yağlayıcı yağ uygulayın.
(3) Kesicinin temas parçalarına yeni iletken macun uygulayın.
2 AC Yüksek Gerilimli Vakum Kesicilerinde Sık Karşılaşılan Arızalar
(1) Normal bir şekilde enerji depolaması yapılamıyor.
Arıza Analizi:
(2) Normal enerji depolaması fakat kapama başarısız.
Arıza Analizi:
(3) Normal bir şekilde açılamıyor.
Arıza Analizi:
(4) Kesici arabası itilemez veya çekilemez.
Arıza Analizi:
3 Yüksek Gerilimli Vakum Kesicilerinde Sık Karşılaşılan Arızalar ve Bakım Örnekleri
WEG 400C/D/E-06 10.000 tonluk dövme presindeki 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motor normal bir şekilde başlatılamadı. Bu yüksek gerilimli motor, yüksek gerilimli yumuşak başlatıcı ile başlatılır. Başlatmadan önce, ana motor yüksek gerilimli kabinesinin düğmesi "Yerel" konumundan "Uzaktan" konumuna çevrilir. Başlatma prensibi Şekil 2'de gösterilmiştir.
Tanı ve Sorun Giderme Süreci
Tanı sonucunda, başlatma sürecinde PLC, motoru başlatma komutunu yumuşak başlatıcıya gönderdi. Yumuşak başlatıcı kapama komutunu aldı ve röle kontrol kartı, hesaplama sonrası, yüksek gerilimli kabinine kapama komutunu verdi. Ancak, yüksek gerilimli kabinet kapama komutunu gerçekleştirmedidir. Kontrol süreci şu şekildedir:
Yüksek gerilimli kabinin enerji depolama göstergesi yanıyordu, bu da yüksek gerilimli vakum kesicinin enerji depoladığını gösteriyordu.
Multimetreden yararlanılarak NARI entegre koruma cihazının ln4X1 ve ln4x6 terminali arasındaki voltaj ölçülendi. Bu voltaj DC 220 V olmalıydı. Ölçüm sonucunda voltaj normal olduğu görüldü.
Kesici arabasının çalışma pozisyonu göstergesi kontrol edildi. Gösterge yanıyordu, bu da yüksek gerilimli vakum kesicisinin çalışma pozisyonunda olduğunu belirtiyordu.
Düğme "Uzaktan" konumdaydı ve gösterge doğruydu.
Tekrar uzaktan kapama denendi, ancak yüksek gerilimli vakum kesici yine de hareket etmedi.
Düğme "Yerel" konumuna çevrildi ve kesici arabası çalışma pozisyonundan test pozisyonuna çekildi. Takma takıldı ve takmanın 10# ve 20# terminali ölçüldü. Bu iki terminalin direnci çok küçük olduğu tespit edildi. Normal şartlarda bu direnç 12.000 Ω olmalıydı, bu da kilitleme elektromagneti bobininin yanmış olduğunu gösteriyordu.
Test pozisyonunda ilk önce enerji depolama yapıldı ve S1 mikro anahtarı ölçüldü, bu anahtar normal çalışıyordu.
Test pozisyonunda ilk önce enerji depolama yapıldı ve kilitleme teması elle kapandı. Takmanın 4# ve 14# terminali arasındaki direnç 198 Ω ölçüldü, bu da kapama bobünün normal olduğunu gösteriyordu.
Yukarıdaki tanı sonucunda, kilitleme elektromagneti bobininin arızalanması nedeniyle kapama devresi açık kalıyor ve normal kapama koşulları sağlanamıyordu. Kilitleme bobini değiştirildikten sonra, kesici arabası "Çalışma Pozisyonu"na itildi, düğme "Uzaktan" konumuna çevrildi, kapama normal oldu ve motor normal bir şekilde başladı.
Arıza Örnekleri ve Çözümleri
(1) 10.000 tonluk dövme presindeki 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motor normal bir şekilde başlatılamadı. Kontrol sonucunda, yüksek gerilimli kabinin enerji depolama göstergesi sönmüş olduğu tespit edildi. Enerji depolama motoru molasını tekrar tekrar depolamaya çalıştıysa da, normal bir şekilde depolama yapamadı. Enerji depolama düğmesi "Kapalı" konumuna çevrildi ve çalışma modu "Uzaktan" konumundan "Yerel" konumuna çevrildi. Kesici arabası "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekildi ve inceleme yapıldı.
Sürücü enerji depolama şaftındaki mola asılı çark kolu kırılmış olduğu tespit edildi. Enerji depolama motoru dönüyor olsa da, kapama molası gerilmiyordu, bu nedenle normal bir şekilde enerji depolama yapılamıyordu. Enerji depolama şaftı ve mola asılı çark kolunun değiştirilmesinden sonra, enerji depolama normal oldu ve motor normal bir şekilde başladı.
(2) 10.000 tonluk dövme presindeki 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motor normal bir şekilde başlatılamadı. Yüksek gerilimli dağıtım odasına girilerek yüksek gerilimli kabinet kontrol edildi. Enerji depolama göstergesi normal olduğu tespit edildi. 10.000 tonluk operasyon odasından kapama düğmesine basıldığında, yüksek gerilimli vakum kesici yine de normal bir şekilde kapamadı. Yüksek gerilimli kabinet LED ışığı göstergesi, yüksek gerilimli vakum kesicisinin "Çalışma Pozisyonu"nda olduğunu ve limit göstergesinin normal olduğunu gösteriyordu.
Yüksek gerilimli kabinet düğmesi "Uzaktan" konumundan "Yerel" konumuna çevrildi ve kesici arabası "Çalışma Pozisyonu"ndan "Test Pozisyonu"na çekildi. Yüksek gerilimli kabinet LED ışığı göstergesi "Test Pozisyonu"nu gösterdiğinde, yüksek gerilimli kabinetin kesici odasının kapısı açıldı, takma çıkarıldı ve takmanın 4# ve 14# pinleri arasındaki direnç ölçüldü. Direnç ölçülmedi ve devre açık kaldı. S1 mikro anahtarı ölçüldü ve S1 mikro anahtarı temas noktasının arızalı olduğu tespit edildi. Değiştirildikten sonra, kesici normal bir şekilde kapandı ve yüksek gerilimli motor normal bir şekilde başladı.
(3) Yüksek gerilimli vakum kesici, kapandıktan sonra tekrar açıldı. 10.000 tonluk dövme presindeki 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motor, PLC'nin iki çıkış noktasından beslenir. Her iki çıkış noktasının yüksek düzeyde olması durumunda, motor çalışır; herhangi bir veya her iki çıkış noktasının düşük düzeyde olması durumunda, motor durur. Tanı sonucunda, PLC'nin iki yüksek düzey çıkış sinyali normal olduğu tespit edildi. İki yüksek düzey sinyal, VFS yumuşak başlatıcının röle modülüne gönderildi.
Röle modülü, hesaplama sonrasında, giriş-çıkış modülü aracılığıyla gelen hat kesicisine kapama komutunu gönderdi ve yüksek gerilimli vakum kesici kapandı. VFS'nin ikincil frekans dönüştürme başlangıç sürecinde, başlangıç akımı 1.5Ie idi ve çıkış başlangıç torku %90Te idi. Ancak, başlangıç sürecinde bir yük arızası nedeniyle, başlangıç süresi aşılınca, VFS yumuşak başlatıcı triplendirme sinyali gönderdi. Yüksek gerilimli vakum kesici, triplendirme sinyalini aldı ve hemen triplendirdi. 10.000 tonluk pompalama istasyonuna girildi, motor elle döndürüldü ve motor, yağ pompasını sıkıştırdı. Motor ve yağ pompa tamamen ayrıldı.
Motorun çıkış şaftı, kolayca elle dönebiliyordu, ancak yağ pompasının giriş şaftı tamamen sıkışmıştı. Yağ pompa ayrıştırıldı ve onarıldı, yüksek gerilimli motörün çıkış şaftı ile yağ pompasının giriş şaftının kilitleme cihazı arasındaki bağlantı yeniden kuruldu. Kontrol sonrasında, yeniden başlatıldı. Yüksek gerilimli motörün başlangıç sinyali normaldi, yüksek gerilimli vakum kesici normal bir şekilde kapandı ve motor normal bir şekilde çalıştı. Bu arıza, dış yük arızası nedeniyle, yüksek gerilimli vakum kesicinin kapandıktan sonra tekrar triplendirmesi, yüksek gerilimli vakum kesicinin normal bir şekilde çalışmasını engelledi.
(4) Yüksek gerilimli vakum kesici, kapandıktan sonra normal bir şekilde triplendirilemedi. Bu tür bir arıza olduğunda genellikle, elektrikli triplendirme başarısız olur ve sadece manuel triplendirme yapılabilir. Bu arıza, yanmış triplendirme bobini veya rotatif yardımcı anahtar QF'nin arızası nedeniyledir. Bu yardımcı anahtar QF, 8 çift normally açık temas noktası ve 8 çift normally kapalı temas noktasına sahiptir. 10.000 tonluk dövme presindeki 450 kW 6 kV yüksek gerilimli motora karşılık gelen 16 adet iç mevcut AC yüksek gerilimli vakum kesici bulunmaktadır.
Kullanım sırasında, yüksek gerilimli vakum kesicilerin sık sık başlatılması ve durdurulması, çeşitli arızalara neden olur. Arıza belirtileri için spesifik analiz yapılır, hedefli bakım stratejileri önerilir, zamanında onarılır ve ekipman kullanım oranı artırılır.
AC yüksek gerilimli vakum kesicinin çalışma durumu, 10.000 tonluk dövme presinin üretim sürecini doğrudan etkiler. Ekipmanın günlük bakımı ve arıza çözümü güçlendirilerek, arızalar sınıflandırılır, analiz edilir, düzenlenir ve özetlenir, böylece arıza belirtilerini değerlendirirken arıza noktasının kapsamı daraltılır, arıza belirleme doğruluğu artar ve bakım verimliliği artırılır; bakım sırasında hassas bakım gerçekleştirilir, bakım personelinin çalışma yoğunluğu azaltılır, bakım süresi kısaltılır ve ekipman daha güvenli ve ekonomik bir şekilde çalışır.
4. Sonuç
AC yüksek gerilimli vakum kesicisinde arıza oluştuğunda, arıza çözümü, basittense karmaşık olanlara, elektriksel bölümden mekanik bölüme doğru ilerler. AC yüksek gerilimli vakum kesicinin çalışma prensibini ve ekipmanın mekanik yapısını kavradığınızda, işlem yöntemini ve işlem sırasını anladığınızda ve arıza belirtilerini yeterince incelediğinizde, arıza nedeni mutlaka bulunacaktır. Kontrol, onarım ve arıza çözümü, yüksek gerilimli vakum kesicinin normal kullanımını tekrar sağlar ve işletmenin normal üretimini garanti eder.
