Những lỗi phổ biến của cầu chì chân không điện áp cao AC trong nhà là gì?
ZN63A Thanh Cách Điện Trong Nhà Cao Áp Chân Không
Thanh cách điện trong nhà cao áp chân không ZN63A là thiết bị ba pha AC 50 Hz, 12 kV dùng trong nhà, được sử dụng để khởi động, dừng, điều khiển và bảo vệ các động cơ cao áp của máy ép rèn tự do 10.000 tấn. Thanh cách điện cao áp chân không đóng vai trò quan trọng trong sản xuất doanh nghiệp. Việc giải quyết kịp thời và chính xác các lỗi để nhanh chóng khôi phục sản xuất là điều cần thiết cho sự phát triển của doanh nghiệp. Trong quá trình khởi động/dừng động cơ cao áp, việc vận hành thường xuyên của thanh cách điện chân không có thể gây hỏng hóc các thành phần điện và mòn các bộ phận cơ khí, đây là những nguyên nhân chính khiến thanh cách điện không đóng bình thường. Phân tích và giải quyết các lỗi như vậy có ý nghĩa lớn trong việc đảm bảo sản xuất của doanh nghiệp.
1 Nguyên lý hoạt động của thanh cách điện cao áp chân không
1.1 Phòng dập hồ quang
Thanh cách điện cao áp chân không ZN63A sử dụng trong máy ép rèn 10.000 tấn được trang bị phòng dập hồ quang chân không bằng gốm. Đầu tiếp xúc di chuyển của nó có cấu trúc hình cốc làm bằng vật liệu đồng-chromium, có tỷ lệ mòn điện thấp, tuổi thọ điện dài và mức chịu điện áp cao. Khi áp suất khí bên trong phòng dập hồ quang thấp hơn 1,33×10⁻³ Pa, nó có thể đáp ứng yêu cầu cơ bản về lưu trữ bình thường ít nhất là 20 năm, và tuổi thọ hoạt động của phòng dập hồ quang không thấp hơn tuổi thọ cơ khí của thanh cách điện.
1.2 Nguyên lý dập hồ quang
Khi thanh cách điện cao áp chân không ZN63A sử dụng trong máy ép rèn 10.000 tấn hoàn thành thao tác mở, đầu tiếp xúc di chuyển và tĩnh được sạc và mở dưới tác động của cơ chế vận hành, và một hồ quang chân không sẽ được tạo ra giữa các đầu tiếp xúc. Do cấu trúc hình cốc của đầu tiếp xúc di chuyển, một trường từ dọc được tạo ra trong khe của đầu tiếp xúc di chuyển. Trường từ dọc giữ hồ quang chân không ở trạng thái phân tán, phân phối nhiệt độ hồ quang đều trên bề mặt tiếp xúc, và duy trì điện áp hồ quang thấp. Hồ quang chân không được kiểm soát bởi trường từ dọc của thanh cách điện, vì vậy khả năng cắt dòng điện mạnh mẽ và ổn định.
1.3 Nguyên lý hoạt động
1.3.1 Hoạt động tích năng lượng
Khi núm trên tủ điện cao áp được vặn đến vị trí "Tích năng lượng", động cơ tích năng lượng bắt đầu hoạt động. Tay quay treo lò xo trên trục tích năng lượng quay theo chiều kim đồng hồ để kéo căng lò xo đóng. Quá trình tích năng lượng hoàn thành khi lò xo đóng được kéo đến vị trí giới hạn. Đồng thời, tấm chuyển đổi được kết nối với trục tích năng lượng đưa chỉ báo tích năng lượng cho thấy rằng đã sẵn sàng tích năng lượng. Quá trình tích năng lượng này chuẩn bị cho thanh cách điện thực hiện thao tác đóng (xem Hình 1).
1.4 Kiểm tra và bảo dưỡng thanh cách điện
1.4.1 Kiểm tra hàng ngày
(1) Kiểm tra xem cơ chế vận hành của thanh cách điện cao áp chân không có bình thường không và chỉ báo đóng có chính xác không.
(2) Xác minh rằng tất cả các khóa liên kết bảo vệ và rơle tín hiệu đều hoạt động bình thường.
(3) Đảm bảo rằng các ampe kế, voltmeter, bảo vệ tổng hợp và tất cả các đèn chỉ báo đều ở trạng thái bình thường.
1.4.2 Kiểm tra định kỳ
(1) Sau khi thanh cách điện được đưa vào hoạt động, tiến hành kiểm tra định kỳ theo các quy định vận hành liên quan.
(2) Vào ngày bảo dưỡng hàng tuần, khi máy chính ngừng hoạt động, vặn núm tủ điện cao áp sang "Địa phương", rút xe thanh cách điện từ "Vị trí Làm việc" sang "Vị trí Kiểm tra", và kiểm tra các thành phần điện và cơ khí của xe thanh cách điện để đảm bảo tính toàn vẹn.
(3) Kiểm tra độ chặt của các bulông trên tất cả các thành phần và siết chặt các bulông lỏng ngay lập tức. Kiểm tra định kỳ điều kiện hoạt động của động cơ tích năng lượng, cuộn dây đóng và cuộn dây mở.
1.4.3 Vệ sinh và bôi trơn
(1) Trong quá trình bảo dưỡng thiết bị chính, rút xe thanh cách điện từ "Vị trí Làm việc" sang "Vị trí Kiểm tra", sau đó kéo ra khỏi xe chuyên dụng, và làm sạch thanh cách điện để giữ cho bề mặt các bộ phận cách điện và dẫn điện sạch sẽ.
(2) Bôi mỡ bôi trơn nhập khẩu từ Đức lên các bộ phận truyền động của thanh cách điện.
(3) Bôi lại chất dẫn điện mới lên các bộ phận tiếp xúc của thanh cách điện.
2 Các lỗi phổ biến của thanh cách điện cao áp chân không
(1) Không thể tích năng lượng bình thường.
Phân tích nguyên nhân:
(2) Tích năng lượng bình thường nhưng không đóng.
Phân tích nguyên nhân:
(3) Không thể mở bình thường.
Phân tích nguyên nhân:
(4) Không thể đẩy vào hoặc rút xe thanh cách điện.
Phân tích nguyên nhân:
3 Các lỗi phổ biến và trường hợp bảo dưỡng của thanh cách điện cao áp chân không
Động cơ cao áp 450 kW 6 kV của máy ép rèn 10.000 tấn WEG 400C/D/E-06 không khởi động bình thường. Động cơ cao áp này được khởi động bằng bộ khởi động mềm cao áp. Trước khi khởi động, núm của tủ điện cao áp chính được vặn từ vị trí "Địa phương" sang "Xa". Nguyên lý khởi động được hiển thị trong Hình 2.
Chẩn đoán và quy trình khắc phục sự cố
Sau khi chẩn đoán, trong quá trình khởi động, PLC gửi lệnh khởi động động cơ đến bộ khởi động mềm. Bộ khởi động mềm nhận được lệnh đóng, và bảng điều khiển rơle, sau khi tính toán, gửi lệnh đóng đến tủ điện cao áp. Tuy nhiên, tủ điện cao áp không thực hiện lệnh đóng. Quá trình kiểm tra như sau:
Đèn chỉ báo tích năng lượng của tủ điện cao áp sáng, cho thấy thanh cách điện cao áp chân không đã tích năng lượng.
Dùng đồng hồ đo đa năng để đo điện áp giữa các đầu ln4X1 và ln4x6 của thiết bị bảo vệ tổng hợp NARI. Nó nên là DC 220 V. Sau khi đo, điện áp bình thường.
Kiểm tra đèn chỉ báo vị trí hoạt động của xe. Nó sáng, cho thấy thanh cách điện cao áp chân không đang ở vị trí làm việc.
Núm ở vị trí "Xa", và chỉ báo đúng.
Khi cố gắng đóng từ xa lần nữa, thanh cách điện cao áp chân không vẫn không hoạt động.
Núm được vặn sang "Địa phương", và xe được lắc từ vị trí làm việc sang vị trí kiểm tra. Cắm được rút ra, và đo điện trở giữa các đầu 10# và 20# của cắm. Phát hiện rằng điện trở của hai đầu này rất nhỏ. Trong điều kiện bình thường, nó nên là 12.000 Ω, cho thấy cuộn dây điện từ khóa bị cháy.
Ở vị trí kiểm tra, trước tiên tích năng lượng, và đo công tắc vi S1, hoạt động bình thường.
Ở vị trí kiểm tra, trước tiên tích năng lượng, và đóng tiếp điểm khóa bằng tay. Đo điện trở giữa các đầu 4# và 14# của cắm là 198 Ω, cho thấy cuộn dây đóng bình thường.
Từ chẩn đoán trên, có thể thấy do cuộn dây điện từ khóa bị hỏng, mạch đóng bị mở, và không thể đáp ứng điều kiện đóng bình thường. Sau khi thay thế cuộn dây khóa, xe được đẩy vào "Vị trí Làm việc", núm được vặn sang "Xa", đóng bình thường, và động cơ khởi động bình thường.
Các trường hợp lỗi và giải pháp
(1) Động cơ cao áp 450 kW 6 kV của máy ép rèn 10.000 tấn không khởi động bình thường. Kiểm tra thấy đèn chỉ báo tích năng lượng của tủ điện cao áp tắt. Động cơ tích năng lượng lái lò xo tích năng lượng lặp đi lặp lại, nhưng không thể tích năng lượng bình thường. Núm tích năng lượng được vặn sang "Tắt", và chế độ hoạt động được vặn từ "Xa" sang "Địa phương". Xe thanh cách điện được rút từ "Vị trí Làm việc" sang "Vị trí Kiểm tra" để kiểm tra.
Phát hiện rằng tay quay treo lò xo trên trục truyền động tích năng lượng bị gãy. Động cơ tích năng lượng quay, nhưng lò xo đóng không giãn, vì vậy không thể tích năng lượng bình thường. Sau khi thay thế trục tích năng lượng và tay quay treo lò xo, tích năng lượng bình thường, và động cơ khởi động bình thường.
(2) Động cơ cao áp 450 kW 6 kV của máy ép rèn 10.000 tấn không khởi động bình thường. Vào phòng phân phối điện cao áp và kiểm tra tủ điện cao áp, thấy rằng chỉ báo tích năng lượng bình thường. Trong phòng vận hành 10.000 tấn, nhấn nút đóng, nhưng thanh cách điện cao áp chân không vẫn không đóng bình thường. Qua chỉ báo LED của tủ điện cao áp, thanh cách điện cao áp chân không ở "Vị trí Làm việc", và chỉ báo giới hạn bình thường.
Núm của tủ điện cao áp được chuyển từ "Xa" sang "Địa phương", và thanh cách điện được rút từ "Vị trí Làm việc" sang "Vị trí Kiểm tra". Khi chỉ báo LED của tủ điện cao áp hiển thị "Vị trí Kiểm tra", cửa buồng chứa thanh cách điện của tủ điện cao áp được mở, cắm được rút ra, và đo điện trở giữa các đầu 4# và 14#. Điện trở không thể đo được, và mạch bị mở. Đo công tắc vi S1, và phát hiện rằng tiếp điểm của công tắc vi S1 bị hỏng. Sau khi thay thế, thanh cách điện đóng bình thường, và động cơ cao áp khởi động bình thường.
(3) Thanh cách điện cao áp chân không lại nhảy sau khi đóng. Động cơ cao áp 450 kW 6 kV của máy ép rèn 10.000 tấn được điều khiển bởi hai điểm đầu ra của PLC. Khi cả hai điểm đầu ra đều ở mức cao, động cơ khởi động; khi một hoặc cả hai điểm đầu ra ở mức thấp, động cơ dừng. Sau khi chẩn đoán, hai tín hiệu đầu ra mức cao của PLC bình thường. Hai tín hiệu mức cao được gửi đến mô-đun rơle của bộ khởi động mềm VFS.
Mô-đun rơle, sau khi tính toán, gửi lệnh đóng của thanh cách điện đường vào đến thanh cách điện thông qua mô-đun đầu vào-đầu ra, và thanh cách điện cao áp chân không đóng. Trong quá trình khởi động biến tần thứ cấp của VFS, dòng khởi động là 1,5Ie, và mô-men khởi động đầu ra là 90%Te. Tuy nhiên, do lỗi tải trong quá trình khởi động, quá trình khởi động vượt quá thời gian khởi động, và bộ khởi động mềm VFS gửi tín hiệu nhảy. Thanh cách điện cao áp chân không nhận tín hiệu nhảy và nhảy ngay lập tức. Vào bơm trạm 10.000 tấn, động cơ được quay tay, và động cơ lái bơm dầu bị kẹt. Động cơ và bơm dầu được hoàn toàn ngắt kết nối.
Trục đầu ra của động cơ có thể dễ dàng quay bằng tay, trong khi trục đầu vào của bơm dầu hoàn toàn bị kẹt. Bơm dầu được tháo và sửa chữa, và kết nối giữa trục đầu ra của động cơ cao áp và cơ chế khóa của trục đầu vào của bơm dầu được khôi phục. Sau khi kiểm tra, khởi động lại. Tín hiệu khởi động của động cơ cao áp bình thường, thanh cách điện cao áp chân không đóng bình thường, và động cơ hoạt động bình thường. Sự cố này do lỗi tải bên ngoài, khiến thanh cách điện cao áp chân không nhảy lại sau khi đóng, dẫn đến thanh cách điện cao áp chân không không hoạt động bình thường.
(4) Thanh cách điện cao áp chân không không thể nhảy bình thường sau khi đóng. Khi xảy ra sự cố này, thường thì nhảy điện không thành công, và chỉ có thể nhảy bằng tay. Sự cố này do cuộn dây nhảy bị cháy hoặc lỗi của công tắc phụ quay QF. Công tắc phụ QF này có 8 cặp tiếp điểm thường mở và 8 cặp tiếp điểm thường đóng. Có 16 đơn vị động cơ cao áp 450 kW 6 kV của máy ép rèn 10.000 tấn, và 16 thanh cách điện cao áp chân không trong nhà tương ứng với chúng.
Trong quá trình sử dụng, do khởi động và dừng thường xuyên, các sự cố khác nhau xảy ra trong quá trình hoạt động của thanh cách điện cao áp chân không. Đối với các hiện tượng lỗi, phân tích cụ thể, đề xuất các chiến lược bảo dưỡng có mục tiêu, sửa chữa kịp thời, và cải thiện tỷ lệ sử dụng thiết bị.
Trạng thái hoạt động của thanh cách điện cao áp chân không ảnh hưởng trực tiếp đến tiến trình sản xuất của máy ép rèn 10.000 tấn. Bằng cách tăng cường bảo dưỡng hàng ngày và xử lý sự cố của thiết bị, phân loại, phân tích, sắp xếp và tổng hợp các sự cố, phạm vi điểm lỗi có thể được thu hẹp trong quá trình đánh giá sự cố, tăng độ chính xác của đánh giá sự cố, và cải thiện hiệu quả bảo dưỡng; trong quá trình bảo dưỡng, có thể đạt được bảo dưỡng chính xác, giảm cường độ lao động của nhân viên bảo dưỡng, rút ngắn thời gian bảo dưỡng, và thiết bị có thể hoạt động an toàn và kinh tế hơn.
4. Kết luận
Khi xảy ra sự cố trong thanh cách điện cao áp chân không, việc khắc phục sự cố được thực hiện theo nguyên tắc từ đơn giản đến phức tạp và từ phần điện đến phần cơ khí. Chỉ cần nắm vững nguyên lý hoạt động của thanh cách điện cao áp chân không và cấu trúc cơ khí của thiết bị, hiểu rõ cách vận hành và trình tự hoạt động, và thực hiện điều tra và phân tích đầy đủ đối với hiện tượng sự cố, chắc chắn có thể tìm ra nguyên nhân của sự cố. Kiểm tra, sửa chữa và khắc phục sự cố có thể được thực hiện để khôi phục việc sử dụng bình thường của thanh cách điện cao áp chân không và đảm bảo sản xuất bình thường của doanh nghiệp.
