قطعکننده بیرونی ۱۰ کیلوولت سوخت و موتور انرژی‌ذخیره‌کن با مشکل مواجه شد

توضیح خطا

در مکانی مشخص، از دستگاه قطع کننده خلاء بیرونی نوع ZWG - 12 برای قطع کننده ۱۰kV استفاده می‌شود. در تاریخ ۲۹ سپتامبر ۲۰۱۵، زمانی که قصد بستن دوردستی قطع کننده در بازه خط ۱۷۲ Zhakou بود، مشاهده شد که عملیات بستن دوردستی ناکام ماند. هنگامی که عملکردگران به محل رسیدند و بررسی کردند، تکه‌های پراکنده فولادی را زیر قطع کننده مشاهده کردند. پس از تغذیه دستی قطع کننده، آن را عملیات دادند و مشاهده کردند که عملکردهای باز کردن و بستن دستی کامل بود، اما قطع کننده نتوانست عملیات ذخیره انرژی الکتریکی را به اتمام برساند. کارکنان عملیات و نگهداری تجهیزات به طور فوری این عیب را به بخش نگهداری گزارش دادند. پس از اینکه کارکنان نگهداری پوش قطع کننده را باز کردند، تکه‌های کوچکی از فولادی را در پایین جعبه مکانیزم قطع کننده پیدا کردند و دیدند که چرخ دنده ذخیره انرژی مکانیزم قطع کننده به شدت خوردگی داشته است.

تجزیه و تحلیل علت

با توجه به مشاهده عدم توانایی موتور در انجام ذخیره انرژی الکتریکی، کارکنان نگهداری ابتدا مشکلی در تغذیه موتور را در نظر گرفتند. اما با اندازه‌گیری، این فرض رد شد. با توجه به مکانیزم ذخیره انرژی خراب شده در محل، کارکنان نگهداری تشخیص دادند که موتور ذخیره انرژی خراب شده است. مقاومت مدار پیچ موتور در محل ۲۴۷ مگا اهم اندازه‌گیری شد که تأیید کننده خرابی موتور بود.

در مورد دلایل خرابی موتور، معمولاً دو وضعیت احتمالی وجود دارد: خرابی‌های مکانیکی و خرابی‌های الکتریکی. یک خرابی مکانیکی عموماً به معنای گیر کردن مکانیزم ذخیره انرژی قطع کننده است. این باعث می‌شود موتور در حین عملیات ذخیره انرژی متوقف شود و منجر به خرابی موتور شود. در سیستم برق، برخی از قطع کننده‌ها به دلیل بارهای بالا به ندرت تحت عملیات قطع برق قرار می‌گیرند. بنابراین، مکانیزم‌ها برای مدت طولانی ثابت می‌مانند. خوردگی و تجمع گرد و غبار می‌تواند منجر به گیر کردن شدید مکانیزم شود. وقتی به حدی خاصی برسد، گشتاور خروجی موتور ذخیره انرژی نمی‌تواند مقاومت مکانیزم را غلبه کند، که منجر به خرابی موتور می‌شود.

یک خرابی الکتریکی عموماً در مدار موتور رخ می‌دهد. وقتی ذخیره انرژی کامل شود، میکروسویچ مرتبط در مدار ذخیره انرژی به موقع قطع نمی‌شود. موتور ادامه دارد حرکت کردن، اما به دلیل موانع گیره نگهداری ذخیره انرژی، موتور متوقف می‌شود و به دلیل گرم شدن بیش از حد خراب می‌شود.

مدیریت خطا

کارکنان نگهداری ابتدا موتور را از قطع کننده بازیابی شده جدا کردند و موتور خراب شده را جایگزین کردند. سپس به صورت دستی فنر را تغذیه کردند. پس از عملیات ذخیره انرژی، میکروسویچ را اندازه‌گیری کردند و مشاهده شد که تماس‌های میکروسویچ در حالت باز بودند که نشان‌دهنده عملکرد طبیعی بود. در زمان انجام عملیات باز کردن و بستن، مشاهده شد که مکانیزم ذخیره انرژی قطع کننده گیر نمی‌کرد.

کارکنان نگهداری سپس قطع کننده را بستند و ذخیره انرژی الکتریکی را انجام دادند. در طول عملیات ذخیره انرژی، مشاهده شد که فنر ذخیره انرژی را کامل کرد، اما موتور ادامه داشت حرکت کردن. برای جلوگیری از خرابی مجدد موتور، کارکنان نگهداری فوراً قطع کننده را باز کردند. با فنر تغذیه شده، آنها حالت روشن و خاموش میکروسویچ را چندین بار تست کردند. نتایج آزمون نشان داد که صرف نظر از حالت میکروسویچ، مدار موتور همچنان متصل بود. بررسی بیشتر مدار احتمال وجود مدار همزاد را حذف کرد.

هنگام انجام ذخیره انرژی الکتریکی مجدداً، کارکنان نگهداری با یک پیچ‌گیر میکروسویچ را ملایم فشار دادند و موتور متوقف شد. بر اساس این، آنها تشخیص دادند که میکروسویچ خراب شده است. کارکنان نگهداری آن را با یک میکروسویچ جدید از کارخانه جایگزین کردند. وقتی موتور برای اولین بار پس از تعویض برای ذخیره انرژی استفاده شد، موتور دوباره ادامه داشت حرکت کردن زمانی که فنر ذخیره انرژی را کامل کرد. کارکنان نگهداری پیچ‌های ثابت‌کننده میکروسویچ را آرام کردند، محدودکننده را به حداقل فاصله ممکن به چرخ دنده‌ای که آن را فشار می‌دهد نزدیک کردند و سپس آن را ثابت کردند. پس از آن، عملیات ذخیره انرژی الکتریکی به حالت عادی بازگشت.

با ترکیب فرآیند مدیریت، کارکنان نگهداری به نتیجه خطا به شرح زیر رسیدند: هنگامی که فنر ذخیره انرژی را کامل کرد، به دلیل حاشیه نصب کوچک خود میکروسویچ و خوردگی شدید سر فشار میکروسویچ، فاصله چرخ دنده ذخیره انرژی که میکروسویچ را فشار می‌دهد کاهش یافت. میکروسویچ در حالت بحرانی "باز مجازی" بود. هنگامی که قطع کننده بسته شد، جریان AC ۲۲۰ V هوای بین نقاط باز مجازی تماس را شکست و مدار ذخیره انرژی را متصل کرد و موتور ادامه داشت حرکت کردن. هنگام اندازه‌گیری با مقاومت‌سنج چندسنج بعد از باز کردن قطع کننده، ولتاژ باتری چندسنج نسبتاً کم بود و کافی نبود تا شکاف را بشکند. بنابراین، اندازه‌گیری نشان داد که میکروسویچ در حالت باز بود.

راهکارها و پیشنهادات

برای این نوع خطا، توصیه می‌شود که بررسی‌های دقیق‌تری بر روی این نوع قطع کننده‌های بیرونی انجام شود و میکروسویچ‌های خراب شده به سرعت جایگزین شوند تا از حوادث خرابی موتور جلوگیری شود. در حال حاضر، طراحی قطع کننده‌های بیرونی از یک مکانیزم برای اتصال سیگنال تاخیر ذخیره انرژی کمبود دارد و نظارت بر وضعیت‌های غیرعادی ذخیره انرژی کافی نیست. پیشنهاد می‌شود که در صورت امکان، سیگنال تاخیر ذخیره انرژی به سیستم هشدار پشتیبانی متصل شود.