10 кВ зовнішній вимикач спалився, а мотор зберігання енергії не працює правильно

Опис вади

У певному місці для використання у 10 кВ використовується зовнішній вакуумний вимикач типу ZWG - 12. 29 вересня 2015 року, коли намагалися віддалено замкнути вимикач на інтервалі лінії Жаків 172, було виявлено, що віддалена команда на замикання не виконується. Коли оператори прибули на місце і провели перевірку, вони знайшли металеві стружки, розкидані на землі безпосередньо під вимикачем. Після ручного напругування пружини вимикача та його операційного управління було виявлено, що функції ручного відкривання та замикання були цілісними, але вимикач не міг завершити операцію електричного накопичення енергії. Персонал, який обслуговує обладнання, швидко повідомив про дефект до відділу ремонту. Після того, як ремонтні робітники відкрили кришу вимикача, вони знайшли невелику купку металевих стружок, накопичених на дні коробки механізму вимикача, а також серйозно пошкоджений механізм накопичення енергії.

Аналіз причин

На основі феномену, що двигун не може виконати електричне накопичення енергії, ремонтні робітники спочатку запідозрили аварію в живленні двигуна. Однак, через проведення вимірювань, ця гіпотеза була відкинута. враховуючи пошкодження механізму накопичення енергії на місці, ремонтні робітники визначили, що двигун накопичення енергії спалювався. Виміряне опір кола обмотки двигуна на місці становило 247 МΩ, що підтвердило спалювання двигуна.

Щодо причин спалювання двигуна, загалом, існують дві можливі ситуації: механічні вади та електричні вади. Механічна вада в основному стосується заклинивання механізму накопичення енергії вимикача. Це призводить до застою двигуна під час процесу накопичення енергії, що веде до його спалювання. У системі живлення деякі вимикачі рідко піддаються відключенням через високі навантаження. В результаті, механізми довго залишаються неподільними. Рудівство та накопичення пилу можуть призвести до серйозного заклинивання механізму. Коли це досягає певного рівня, вихідний момент двигуна накопичення енергії не може подолати опір механізму, що призводить до спалювання двигуна.

Електрична вада в основному виникає у цепі двигуна. Коли накопичення енергії завершено, мікро-перемикач, що підключений послідовно до цепі накопичення енергії, не відключається вчасно. Двигун продовжує працювати, але через перешкоду від тримача накопичення енергії, двигун застоюється та спалюється через перегрів.

Виправлення вади

Ремонтні робітники спочатку демонтували двигун з вимикача резервного інтервалу та замінили спалюваний двигун. Потім вони ручно напружили пружину. Після завершення процесу накопичення енергії, вони виміряли мікро-перемикач, і вимірювання показали, що контакти мікро-перемикача знаходяться у відкритому стані, що свідчить про нормальне функціонування. При виконанні операцій відкривання та замикання, вони виявили, що немає заклинивання в механізмі накопичення енергії вимикача.

Потім ремонтні робітники замкнули вимикач та провели електричне накопичення енергії. Під час процесу накопичення енергії, вони виявили, що пружина завершила накопичення енергії, але двигун продовжив працювати. Для запобігання повторному спалюванню двигуна, ремонтні робітники негайно відкрили вимикач. З напруженою пружиною, вони повторно тестували стан включення-виключення мікро-перемикача. Результати тестування показали, що незалежно від стану мікро-перемикача, цепі двигуна залишались з'єднаними. Додаткове вивчення цепі виключило можливість наявності паразитної цепі.

При повторному виконанні електричного накопичення енергії, ремонтні робітники легко надавили на мікро-перемикач відвертою, і двигун зупинився. На основі цього, вони визначили, що мікро-перемикач був пошкоджений. Ремонтні робітники замінили його новим заводським мікро-перемикачем. Коли двигун вперше використовувався для накопичення енергії після заміни, двигун знову продовжив працювати, коли пружина завершила накопичення енергії. Ремонтні робітники ослабили два кріплячі відвертки мікро-перемикача, перемістили границю перемикача максимально близько до шестеренки, яка його стискає, і потім зафіксували. Після цього, операція електричного накопичення енергії повернулася до нормального стану.

З об'єднанням процесу виправлення, ремонтні робітники зробили наступний висновок про ваду: Коли пружина завершила накопичення енергії, через маленький монтажний допуск самого мікро-перемикача та серйозне пошкодження головки стиснення мікро-перемикача, хід механізму накопичення енергії, що стискає мікро-перемикач, зменшився. Мікро-перемикач був у критичному "віртуальному відкритому" стані. Коли вимикач був замкнутий, 220 В постійного струму пробив повітря між віртуально відкритими точками контактів, з'єднуючи цепі накопичення енергії, і двигун продовжив працювати. Коли використовувалися опірні передачі мультиметра для вимірювання після відкриття вимикача, напруга батареї мультиметра була досить низькою, щоб не пробити зазор. Тому вимірювання показали, що мікро-перемикач був у відкритому стані.

Профілактичні заходи та рекомендації

Для такого типу вад рекомендується посилення перевірки таких зовнішніх вимикачів та як можна швидше заміна серйозно пошкоджених мікро-перемикачів, щоб уникнути аварій спалювання двигуна. Зараз конструкція зовнішніх вимикачів не має механізму підключення сигналу затримки накопичення енергії, і відсутній моніторинг аномальних ситуацій накопичення енергії. Рекомендується, що при можливості сигнал затримки накопичення енергії слід підключити до системи сигналізації на задньому плані.