SL400 Vakuumpõhine kontaktor ei lülitu välja? Põhjalik analüüs põhjustest ja lahendustest

Elektrijaamade kõrgepinge abivoolusüsteemis kasutatakse kõrgepingelisi vakuukontaktoreid kõrgepingeliste mootorite, transfooride, sageduse muundurite ja muude elektriseadmete juhtimiseks. Nad võimaldavad kaugjuhtimist ja sagedast kasutust, mis on andnud neile laiaulatuslikku rakendust. Kui vakuukontaktori tõrkeid ei lahendata kiiresti, mõjutab see otse elektrijaama tuotmisagregeatide ohutut ja majanduslikku tööd.

Ühe termoelektrijaama ühikute 3 ja 4 kõrgepinge abivoolusüsteemis on 60 SL400-tüübilist 400A vakuukontaktorit. Nende käivitamisest 2015. aastal kuni 2016. aasta lõpuni esines mitmesuguseid tõrkeid, nagu katkestamismehhanismi eelistumine katkestamisvälja põletumine ja "juhtimiskircuiti katkemine" hoiatu signaali aktiveerimine, mis viis seadme katkestamise võimetuseeni. Kuna katkestamisvoo üks pool on otsestena ühendatud negatiivsele elektroodile, võib see põhjustada DC negatiivse elektroodi otsest maandumist, mis viib kaitsekogumi mitteväljaminekuni ja toob kaasa tõsised ohutuslikud ohtlikud olukorrad. Samuti toob kaasa olulisi ohutusriske operaatorteile, kui vakuukontaktor eelistub katkestamisel.

1. Töötamismeetod

Termoelektrijaama valitud SL-400 tüübilise vakuukontaktori töötamismeetod on mehaaniline hooldusmeetod. Kui vakuukontaktori sulgemisvoo energianne on alustatud, siis sulgemise liiguv raudkern joob peamise telje mehhanismi elektromagnetilise jõu mõjul. Sulgemise liiguv raudkerni toll rollub vastu katkestamise lukustusega, lukustades töökomponendi, et kontaktor jääks sulgenuks. Samas venitatakse keela, et salvestada katkestamise energia, ja katkestamise lukustuse ühendustüki ja katkestamise elektomagnetilise painduva plaat tõstetakse, et valmistuda katkestamiseks.

Kui katkestamisevoo saab pulseeriva energianne, siis katkestamise liiguv raudkern tõmbab painduva plaat allapoole. Painduv plaat lõhub katkestamise lukustuse ühendustüki, vabastades sulgemise liiguv raudkerni tolli ja katkestamise lukustuse positsiooni. Keela mõjul toimub kiire katkestamine. Sulgemise liiguv raudkern, mida joob katkestamise keel, pöörab peamise telje kohale ja peatab piirplatvormi positsioonis, lõpetades katkestamisprotsessi.

2. Põhjuse analüüs

2.1 Elektriline aspekt

Katkestamise tsirkuiti uurides selgus, et teiseastme plugi, asukohta määravate vakuukontaktori abikontaktide ja juhtimishandles kontaktiltide kontaktresistents oli normaalne. DC väljundpinge oli umbes 110V ning katkestamisvoo pinge ei olnud ebaproportsionaalselt madal. Kontrolli käigus ei leidnud kontrollitsirkuiti isolatsiooniga seotud maandumist ega löönumisi/vihmuneid juhte.

Katkestamise kontrollitsirkuiti katkemine on hoiatussignaal, mis tekib katkestamise kontrollenergia vakuukontaktori katkestamisel pikalist energiannet ja katkestamisvoo põletumisel. Seega, kui SL kontaktor eelistub katkestamisel, saab elektrilisi põhjuseid peaaegu välistada.

2.2 Mehaaniline aspekt

Katkestamise lukustuse ühendustüki materjalide puudulik disain: Algsed katkestamise lukustuse, katkestamise elektomagnetilise painduva plaat ja ühendustüki materjalid olid süsinikteras, mis on magneetiline. Mitmekordsete energiannete ja katkestamiste käigus magnetiseerus painduv plaat ja ühendustükis katkestamisvoo poolt loodud magneetväli, mis tõstis mehaanilist vastupanu katkestamisel. Kui katkestamine eelistus ja operatsioone tehti sagedasti, põletus katkestamisvoo.

Katkestamisevoo järgneva energianne jätkuv magneetsus: See viib katkestamisvoo magneetvoolu vähenemiseni, mis tõstab katkestamise jõu ebatõenäosust. Sagedaste katkestamiste käigus katkestamisvoo pikk energianne tekitab soojenemist ja lõpuks põletumist.

Katkestamise lukustuse ja asetamisrolli mehaaniline lukustumine: Liiguvad osad puuduvad silindri. Painduva plaatide asetamisaukude ja asetamispliiatsi liiguvate osade terased või nende aukude kulumine tekitab lukustumist. Katkestamise elektomagnetilise paljuoperatsioonide käigus suureneb katkestamise sõrmiku vastupanu, mis viib katkestamisvoo ülekoormusele ja põletumisele.

Seadmete sagedane käivitamine ja seadmise lõpetamine: Soidurid ja purustid on seadmed, mis käivitatakse ja seadmine lõpetatakse sagedasti. Kui katkestamise eelistus tõrge ilmnes, olid need seadmed juba töötanud üle 500 korda. Katkestamisvoo pikaajaline energianne tekitab soojenemist, mis kiirendab voo isolatsiooni vananemist.

3. Lahendusmeetodid

Oluliste komponentide materjalide vahetamine: Vahetage katkestamise lukustuse ühendustüki materjal süsinikterasist mittemagneetilisse roostevaba terase ja vahetage fiksituudid sinkitud süsinikterasist veeksidest. See takistab ühendustüki magnetiseerumist, märkimisväärselt vähendab katkestamise mehaanilist vastupanu ja seeläbi vähendab katkestamise energiatarvet.

Põhikomponentide demagnetiseerimine: Demagnetiseerige enne paigaldamist katkestamise elektomagnetilise aluspanga ja painduvat plaati tabamismeetodil. See vähendab komponentide ja katkestamise lukustuse ühendustüki vastastikust tõmbuvat vastupanu, suurendab katkestamise jõu marginaali ja tagab kontaktori usaldusväärse sulgemise ja katkestamise.

Algsesse voogu paigutatud transformeerimine: Vahetage algsed voogu uueks, mille vastus on umbes 20Ω, suurendage voogu keerlete arvu, et tugevdada magneetvoolu, ja säilitage voogu elektromagnetilise jõu tase mingi väärtuse kohal. Samas suureneb katkestamise tsirkuiti vastus, mis vähendab tsirkuiti voolu, vähendab voogu energianne ajal soojenemist, aeglustab voogu vananemist ja vähendab katkestamise eelistust, mida põhjustab katkestamisvoo pingelanganemine, kui abikontaktide põletumine ja oksideerumine suurendab kontaktresistentsi.

Mehaaniliste osade silindrite ja hoolduse rakendamine: Rakendage silindrit katkestamise lukustuse ja asetamisrolli vakuukontaktorile, samuti katkestamise lukustuse liiguvatele osadele. Poliitserdage ja korraldage painduva plaatide asetamisaukude liiguvate osade terased ja kulumine, ja rakendage silindrit katkestamise lukustuse ühendustüki liiguvatele osadele. Pärast minimaalse katkestamise toimingupingete testi, on toiminguväärtus peaaegu kontrollitud 45V ja 55V vahel, hoides katkestamismeetodit heas seisundis ja suurendades katkestamise ohutust ja usaldusväärsust.

4. Ennetusmeetmed

• Regulaarne hooldus ja testimine: Teostage igal aastal väikehooldus ja igal viie aasta tagant suurhooldus, ja teostage sobivalt mehhanismi hooldust ja ennetavatest testidest.

• Range seadmete valik ja vastuvõtt: Tagage õige vakuukontaktori seadmete valik, ja kontrollige täpselt käivitamist, ülemist ja vastuvõttu.

• Reaalajas operatsioonide jälgimine: Tähistage operatsioonide käigus probleeme, et need saaksid kohe tuvastada ja lahendada.

• Hooldusprotsesside optimeerimine: Hõlmage seadmete tegelikku staatust, ja parandage hooldusprotsesside protseduure, põhinedes tõrgete lahendamise meetoditel ja kogemustel.

• Sagedaste operatsioonidega seadmete kontrolli ja haldamise tugevdamine: Tugevdage sagedaste operatsioonidega vakuukontaktorite kontrolli ja haldamist.

• Mechaaniliste osade kontrolli rõhutamine: Pöörake erilist tähelepanu vakuukontaktori mehaaniliste osade kontrollile, sealhulgas kontrollige, kas mehhanism on hästi silindritel, liigub paindlikult ja ei ole lukustunud. Erilist tähelepanu tuleb pöörata katkestamise elektomagnetilise painduva plaatide ja katkestamise lukustuse ühendustüki vahelise lukustuse kontrollile.

• Ühiku peatumise perioodide kasutamine hoolduseks: Kasutage ühiku peatumise ja varurežiimi perioode, et teha hooldust vakuukontaktori mehhanismile ja teha ennetavatest testidest, näiteks sulgemise ja katkestamise voogu toimingupingete test. See aitab hõlpsamini jälgida halvenemise trendi ja kohest reguleerimist ja lahendamist potentsiaalsete probleemide korral.

5. Järeldus

Lahendusi käsitletud vakuukontaktorid on töötanud ligikaudu aasta ilma katkestamise eelistuse või voogu põletumise tõrgeteta. Elektrijaam kontrollis uuesti vakuukontaktoreid, mis olid uuesti kogunud 500–1000 toimingut, ja teostas minimaalse katkestamise toimingupingete testi. Tulemused näitasid, et katkestamise voogude DC vastus ja isolatsioon olid heas seisundis, toimingupingeväärtus ei suurenendunud oluliselt, ja paigal/kaugtöö katkestamise testid olid täpne ja usaldusväärne. See on oluliselt parandanud seadmete tervislikkust ja usaldusväärsust, vähendades hoolduse töökoormust ja säästes hoolduskulusid.