SL400 Vakuum kontaktorunun triplənməməsi? Səbəblərin və həll yollarının dərin analizi

Elektrik enerji üretim işletmelerinin yüksek gerilimli yardımcı güç sistemlerinde yüksek gerilimli vakum kontakçular yüksek gerilimli motorlar, transformatörler, frekans çeviriciler ve diğer elektrik ekipmanları için kontrol elektirik aleti olarak kullanılır. Uzaktan kontrol ve sık kullanım imkanı sağladığından yaygın uygulamaya sahiptir. Vakum kontakçularında oluşan hatalar zamanında giderilmese dahi doğrudan elektrik üretimi işletmelerindeki ünitelerin güvenli ve ekonomik işlemesini etkileyecektir.

Bir termik santraldeki Ünit 3 ve 4'ün yüksek gerilimli yardımcı güç sistemlerinde bulunan vakum kontakçılardan 60 tanesi 2015 yılında komisyona alınan SL400-tipi 400A vakum kontakçısıdır. 2015'ten 2016 sonuna kadar kömür taşıma sistemindeki birden fazla vakum kontakçısında atma mekanizmasının atmayı reddetmesi, atma bobinin yanması ve "kontrol devresi kopma" alarm sinyalinin aktif olması gibi hatalar oluştu, bu da ekipmanın kapanmasını engelledi. Atma bobininin bir ucunun direkt negatif elektroda ile bağlantılı olması, DC negatif elektrodasının doğrudan yerleştirmesine neden olabilir, bu durum koruma cihazlarının çalışmasını engelleyebilir ve güvenli işleme ciddi tehlikeler oluşturabilir. Ayrıca vakum kontakçısının atmayı reddettiği durumlarda manuel atma işlemi de operasyon personeline önemli güvenlik riskleri getirir.

1. İşlem Mekanizmasının Çalışma Prensibi

Termik santral tarafından seçilen SL-400 tipi vakum kontakçısının çalışma mekanizması mekanik tutucu tipidir. Vakum kontakçısının kapama bobini enerjilendirildiğinde, kapama hareketli demiri manyetik kuvvetin etkisiyle ana eksen mekanizmasını harekete geçirir. Kapama hareketli demir üzerindeki rul, atma detent ile temas eder, yürütme bileşenini kilitleyerek kontakçının kapalı halde kalmasını sağlar. Aynı zamanda yay sıkıştırılır, atma enerjisini depolar ve atma detent bağlantı parçası ile atma elektromagneti bükülme plakası yükseltir, atma hazırlığı yapılır.

Atma bobini darbe akımını alırken, atma hareketli demir bükülme plakasını aşağı doğru çeker. Bükülme plaka atma detent bağlantı parçasına vurur, kapama hareketli demir rul ile atma detent arasında tutulan ölçek pozisyonu serbest bırakılır. Yay kuvveti altında hızlı atma gerçekleşir. Atma yayasının sürüklediği kapama hareketli demir, ana eksen ile limit plakasının bulunduğu pozisyona dönerek durur, atma süreci tamamlanır.

2. Sebep Analizi

2.1 Elektriksel Bakımdan

Atma devresi incelemesi, ikincil fişi, pozisyon vakum kontakçısının yardımcı kontakları ve operasyon sapma kontaklarının temas direncinin normal olduğunu göstermiştir. DC çıkış voltajı yaklaşık 110V idi, atma bobininde aşırı düşük voltaj durumu söz konusu değildi. Kontrol devresinde izolasyon yetersizliği, yerleştirmesi veya gevşek/ aşınmış telifler gibi durumlar gözlemlenmedi.

Kontrol gücü vakum kontakçısının uzun süreli enerjilendirilmesi ve atma bobininin yanması sonucunda tetiklenen atma kontrol devresi kopma, bir alarm sinyalidir. Bu nedenle, SL kontakçısı atmayı reddediyorsa, elektriksel sebepler genellikle dışlanabilir.

2.2 Mekanik Bakımdan

Atma detent bağlantı parçasının malzeme tasarımının yetersiz olması: Atma detent, atma elektromagneti bükülme plakası ve bağlantı parçasının orijinal malzemeleri manyetik olan karbon çeliğiydi. Çok sayıda enerjilendirme ve atma işleminden sonra, bükülme plakası ve bağlantı parçası atma işlemi sırasında bobin tarafından oluşturulan manyetik alan tarafından yavaş yavaş mıknatıslanmıştır, bu da belirli bir karşılıklı manyetik kuvvet ve atmanın mekanik direncini artırmıştır. Eğer atma hatası olursa ve sık işlemler gerçekleştiriliyorsa, atma bobini yanacaktır.

Enerjilendirildikten sonra atma bobininde kalan mıknatıslık: Bu, atma bobinindeki manyetik akıyı azaltarak, atma torkunu yetersiz ve atmayı güvenli kılmaz. Sık atma işlemleri, atma bobininin uzun süreli enerjilendirilmesine neden olur, ısıyı artırır ve nihayetinde yanar.

Atma detent ile pozisyon rul arasındaki mekanik takılma: Dönen parçalara yağlama yağı eksiktir. Bükülme plakanın hareketli parçasındaki püskürtme deliğinin ve pozisyon çubuğunun aşınması, takılmaları neden olur. Atma elektromagneti çok sayıda işlem gerçekleştirdikten sonra, atma sürtünme direnci yavaş yavaş artar, atma bobinini aşırı yüklenmeye ve yanmasına neden olur.

Ekipmanın sık başlangıcı ve durdurulması: Kömür taşıma bandı ve kömür öğütücüleri sık başlangıç ve durma yapan ekipmanlardır. Atma red hatası olduğunda, bu cihazlar 500'den fazla işlem yapmıştır. Atma bobini sık sık enerjilendirilir, ısıyı artırır, bu da bir dereceye kadar bobinin yalıtım yaşlanmasını hızlandırır.

3. Tedavi Yöntemleri

Kilit bileşenlerin malzeme değiştirilmesi: Atma detent bağlantı parçasının malzemesini karbon çeliğinden mıknatıssız paslanmaz çeliğe, sabit vidaları galvanize karbon çeliğden bakır vidalara değiştirin. Bu, bağlantı parçasının mıknatıslanmasını önler, atma mekanik direncini önemli ölçüde azaltır ve böylece atma enerji tüketimini azaltır.

Ana bileşenlerin mıknatıslığını kaldırma: Kurulumdan önce atma elektromagneti taban plakası ve bükülme plakasını vurma yöntemi ile mıknatıslığını kaldırın. Bu, bu parçalar ile atma detent bağlantı parçası arasındaki çekici direnci daha da azaltır, atma kuvvet marjını artırır ve kontakçının güvenilir kapanıp açılmasını sağlar.

Orijinal bobinin yerelleştirme dönüşümü: Orijinal bobini yaklaşık 20Ω dirençli bir bobinle değiştirin, bobin sarım sayısını artırarak manyetik akıyı artırın ve bobin işlemi sırasında elektromanyetik kuvvetin belirli bir değerin üzerinde kalmasını sağlayın. Aynı zamanda, atma devresindeki direnç artışı devre akımını azaltır, bobin enerjilendirilirken bobindaki ısıyı düşürür, bobin yaşlanma hızını yavaşlatır ve yardımcı kontakların yanması ve oksidasyonundan kaynaklanan atma bobini voltajının düşmesi nedeniyle oluşan atma red olgusunu etkili bir şekilde azaltır.

Mekanik parçaların yağlama ve bakımı: Vakum kontakçısının atma detent'i ve pozisyon rulu, atma detent'in dönen parçalarına yağlama yağı uygulayın. Bükülme plakanın hareketli parçasındaki püskürtme deliğinin ve aşınmış parçalarının kabartılarını cilalayın ve düzeltin, atma detent bağlantı parçasının dönen parçalarına yağlama ve bakım uygulayın. Minimum atma eylem voltaj testinden sonra, eylem değeri temelde 45V ile 55V arasında kontrol edilir, atma mekanizmasını iyi durumda tutar ve atmanın güvenliğini ve güvenilirliğini büyük ölçüde artırır.

4. Önleyici Ölçüler

• Düzenli bakım ve test: Normal işlem sonrası yılda bir kez küçük bakım, beş yılda bir büyük bakım gerçekleştirin ve mekanizma bakımını ve önleyici testleri uygun şekilde yapın.

• Katı ekipman seçim ve kabul: Vakum kontakçısı ekipmanının doğru seçilmesini sağlayın ve komisyon, devir ve kabul kalitesini sıkıca kontrol edin.

• Gerçek zamanlı işlem izlemesi: İşlem sırasında izlemeyi güçlendirerek sorunları zamanında tespit edin ve ele alın.

• Bakım prosedürlerini optimize edin: Ekipmanın gerçek durumunu daha iyi kavrayın ve arıza ele alma yöntemleri ve deneyimlerine dayanarak bakım prosedürlerini gözden geçirip geliştirin.

• Sık kullanılan ekipmanların incelemesi ve yönetimi: Sık kullanılan ekipmanlardaki vakum kontakçılarının incelemesi ve yönetim yoğunluğunu artırın.

• Mekanik parçaların incelemesine özen gösterin: Vakum kontakçısının mekanik parçalarının incelemesine özen gösterin, özellikle de operasyon mekanizmasının iyi yağlanmış, esnek hareket edip etmediğini, takılmayıp takıldığını kontrol edin. Özellikle atma elektromagneti bükülme plakası ile atma detent bağlantı parçası arasındaki takılma durumuna dikkat edin.

• Birim kapanma dönemlerini bakım için kullanın: Birimin kapanma ve bekleme dönemlerini tamamen kullanarak vakum kontakçısı mekanizmasının bakımını yapın ve kapatma ve atma bobin eylem voltaj testi gibi önleyici testleri gerçekleştirin. Bu, bozulma eğilimini kavramaya ve potansiyel sorunları zamanında ayarlamaya ve ele almaya yardımcı olur.

5. Sonuç

İşlenmiş vakum kontakçılar yaklaşık bir yıl boyunca herhangi bir atma red veya bobin yanma gibi arızalar olmadan işlemektedir. Santral, yeni toplanan 500 ila 1.000 işlemi olan kömür taşıma sistemindeki vakum kontakçıları tekrar inceledi ve minimum atma eylem voltaj testini yaptı. Sonuçlar, atma bobinlerinin DC direnç ve yalıtımının iyi durumda olduğunu, eylem voltaj değeri önemli ölçüde artmadığını ve saha/uzaktan elektrik atma testlerinin doğru ve güvenilir olduğunu göstermiştir. Bu, ekipmanın sağlık düzeyini ve güvenilirliğini büyük ölçüde artırmış, bakım iş yükünü azaltmış ve bakım maliyetlerini tasarruf etmiştir.