SL400 Vakuumpystyynin epäonnistuminen katkaisemisessa? Syiden ja ratkaisujen syvällinen analyysi

Voimalayritysten korkean jännitteen apuvirtajärjestelmässä käytetään korkean jännitteen tyhjiökontaktoreita korkean jännitteen moottorien, muuntimien, taajuusmuunnoksien ja muiden sähkölaitteiden ohjausvälineinä. Ne mahdollistavat etäohjaus ja useaan otteeseen toistuva toiminta, mikä on johtanut niiden laajalle levinneeseen soveltamiseen. Jos tyhjiökontaktoreiden vikatilanteita ei käsitellä välittömästi, se vaikuttaa suoraan voimalayksiköiden turvalliseen ja taloudelliseen toimintaan voimalayrityksissä.

Yhden lämpövoimalan yksiköiden 3 ja 4 korkean jännitteen apuvirtajärjestelmän tyhjiökontaktoreista 60 on SL400-typpejä 400A tyhjiökontaktoreita. Niiden ottamisesta käyttöön vuonna 2015 loppuun vuoteen 2016 asti hiukkastukkujärjestelmän useissa tyhjiökontaktoreissa ilmenivät vikatilanteet, kuten sulkumekanismi kieltäytyi sulkeutumasta, sulkukierros paloi sekä aktivoitiin "ohjauspiirin katkeaminen" hälytysmerkki, mikä aiheutti, että laitteet eivät pystyneet sammutumaan. Koska sulkukierroksen toinen pää on yhdistetty suoraan negatiiviseen elektrodiin, se voi myös aiheuttaa suoran maanjäähdytys DC:n negatiiviselle elektrodille, mikä saattaa aiheuttaa suojauslaitteen epäonnistumisen ja asettaa vakavan piilovaaran turvalliseen toimintaan. Samalla tarve manuaalisesti sulkea paikan päällä silloin, kun tyhjiökontaktori kieltäytyy sulkeutumasta, aiheuttaa merkittäviä turvallisuusriskiä operointihenkilöstölle.

1. Toimintaperiaate ohjamekanismille

Lämpövoimalan valitsema SL-400 tyypin tyhjiökontaktorin ohjamekanismi on mekaaninen pidätysmekanismi. Kun tyhjiökontaktorin sulkukierros virrataan, sulkuliasipuu kuljettaa pääakselimekanismia sähkömagneettisen voiman vaikutuksesta. Sulkuliasipuun rullapinta tulee kosketuksi sulkupolttimen kanssa, lukitsee suoritusosan pitämään kontaktorin sulkusuunnassa. Samanaikaisesti kevyt kompressoituu tallentamaan sulkuenergian, ja sulkupolttimen liitososa sekä sulkuelmagneettisen venymälevyn nostetaan valmistelemaan sulkemista.

Kun sulkukierros vastaanotto pulssienergian, sulkuliasipuu vetää venymälevyn alaspäin. Venymälevy osuu sulkupolttimen liitososaan, vapauttaen sulkuliasipuun rullan ja sulkupolttimen säilyttämän kuolemanpaikan. Keven voimalla nopea sulkuminen tapahtuu. Sulkuliasipuu, jota sulkukevyt kuljettaa, pyörähtää pääakselin kanssa rajalaitteen paikkaan ja pysähtyy, suorittaa sulkuprosessin.

2. Syynanalyysi

2.1 Sähköllinen näkökulma

Sulkupiirin tarkastuksessa osoitettiin, että toissijaisen pistokkeen, sijainnin tyhjiökontaktorin apukontakteja ja operaatiohankekontakteja oltiin normaaleja. Jannite oli noin 110V, eikä sulkukierrossa ollut tilannetta, jossa jannite olisi liian alhainen. Ei löydetty kontrollipiirin huonosti eristettyjä maanjäähdytys tai irtoavia/kulumaisia johtoja.

Sulkupiirin katkeamisen kontrolli on hälytysmerkki, joka käynnistyy, kun ohjausvirtan tyhjiökontaktori sammuu pitkäaikaiseen virrattuun ja sulkukierroksen polttoon. Siksi, kun SL-kontaktori kohdataan sulkukieltäytyminen, sähköiset syyn voi poistaa periaatteessa pois.

2.2 Mekaaninen näkökulma

Puutteellinen materiaalivalinta sulkupolttimen liitososalle: Alkuperäiset materiaalit sulkupolttimelle, sulkuelmagneettiselle venymälevylle ja liitososalle olivat hiilikromista, jolla on korkea magnetisuus. Useiden virratusten ja sulkumisten jälkeen venymälevy ja liitososa magneuttuivat hitaasti kierrossa sulkumisen aikana luodun magneettikentän vaikutuksesta, mikä lisäsi mekaanista vastusta sulkumiselle. Jos sulkukieltäytyminen tapahtuu ja tehdään useita operaatioita, sulkukierros palaa.

Jäänyt magneettisuus sulkukierroksessa virrattuaan: Tämä johtaa sulkukierroksen magneettivirtauksen heikkenemiseen, mikä puolestaan aiheuttaa riittämättömän sulkunopeuden ja epäluotettavan sulkumisen. Uusiutuva sulkuminen aiheuttaa sulkukierroksen pitkäaikaista virrattuaan, joka tuottaa lämpöä ja lopulta palaa.

Mekaaninen tiukkus sulkupolttimen ja sijoituspyörän välillä: Pyörimisoliot ovat puutteellisesti siltaamatta. Venymälevyn liikkuvissa osissa on karvoja, tai sijoitusreikä on kulunut pois kohtuulla, mikä aiheuttaa tiukkuutta. Monien toistuvien operaatioiden jälkeen sulkuelmagneettinen liike kasvattaa sulkumisen kitkavoimaa, mikä aiheuttaa sulkukierroksen ylivarauksen ja polttoon.

Laite käynnistyy ja sammutetaan usein: Hiukkastukkutilan kuljetuslaitteet ja hiukkassiruutimet ovat laitteita, jotka käynnistyvät ja sammutetaan usein. Kun sulkukieltäytyminen tapahtuu, nämä laitteet ovat toimineet yli 500 kertaa. Sulkukierros virrataan usein, mikä tuottaa lämpöä, mikä nopeuttaa kierroksen eristyksen vanhenemista.

3. Käsittelymenetelmät

Avainkomponenttien materiaalinvaihto: Vaihda sulkupolttimen liitososan materiaali hiilikromista epämagneettiseen rostovapaaseen teräseseen, ja vaihda kiinnitysvihrut galvanisoituun hiilikromiin kuparin vihruihin. Tämä estää liitososan magneuttumisen, pienentää sulkumisen mekaanista vastusta ja vähentää sulkuenergian kulutusta.

Ytimekkäiden komponenttien demagnetisointi: Demagnetisoi sulkuelmagneettisen levyn ja venymälevyn koputusmenetelmällä ennen asennusta. Tämä vähentää näiden komponenttien ja sulkupolttimen liitososan vetovoimaa, lisää sulkuviran marginaalia, ja varmistaa kontaktorin luotettavan sulkumisen ja sulkumisen.

Alkuperäisen kierroksen paikallistaminen: Vaihda alkuperäinen kierros uuteen, jonka vastus on noin 20Ω, lisää kierroksen kierrokset parantaaksesi magneettivirtausta, ja ylläpitää kierroksen sähkömagneettista voimaa tietyllä arvolla. Samalla sulkupiirin lisätty vastus vähentää piirin virtaa, pienentää kierroksen lämpöntuotannon virrattuaan, hidastaa kierroksen ikääntymisnopeutta, ja vähentää tehokkaasti sulkukierroksen jännitteen laskemista aiheuttamaa sulkukieltäytymistä.

Mekaanisten osien siltaus ja huolto: Siltaa tyhjiökontaktorin sulkupolttimen ja sijoituspyörän, sekä sulkupolttimen pyörimisoliot. Kiillota ja leikkaa karvat ja kuluneet osat venymälevyn sijoitusreikan liikkuvissa osissa, ja suorita siltaus ja huolto sulkupolttimen liitososan pyörimisolioille. Pienimmän sulkutoiminnan jännitesteihin jälkeen toiminnan arvo on pääasiassa hallinnassa 45V ja 55V välillä, pitäen sulkumekanismi hyvässä kunnossa ja parantaa huomattavasti sulkumisen turvallisuutta ja luotettavuutta.

4. Ennaltaehkäisytoimenpiteet

• Säännöllinen huolto ja testaus: Suorita pieni huolto kerran vuodessa ja iso huolto kerran viiden vuoden välein normaalissa toiminnassa, ja suorita mekanismin huolto ja ennaltaehkäisevät testit asianmukaisesti.

• Tiukka laitevalinta ja vastaanotto: Varmista, että tyhjiökontaktorilaitteita valitaan oikein, ja valvo tiukasti asennuksen, siirron ja vastaanoton laatua.

• Reaaliaikainen toiminnan valvonta: Vahvista toiminnan aikana suoritettavaa valvontaa, jotta voidaan havaita ja käsitellä ongelmia välittömästi.

• Huollomenetelmien optimointi: Ota paremmin haltuun laitteen todelliset olosuhteet, ja tarkista ja paranna huollomenetelmiä vikankäsittelyn menetelmien ja kokemusten perusteella.

• Usein käytettyjen laitteiden valvonnan ja hallinnan vahvistaminen: Vahvista tyhjiökontaktoreiden valvonta ja hallinto usein käytetyissä laitteissa.

• Mekaanisten osien tarkastuksen painottaminen: Painota tyhjiökontaktorin mekaanisten osien tarkastusta, mukaan lukien tarkista, onko ohjamekanismi siltaamaton, toimii joustavasti ja ei ole tiukkuutta. Erityistä huomiota tulisi kiinnittää sulkuelmagneettisen venymälevyn ja sulkupolttimen liitososan väliseen tiukkuuteen.

• Yksikön sammumisaikojen hyödyntäminen huollon suorittamiseen: Hyödynnä täysin yksikön sammumis- ja varauduttamisaikoja suorittaaksesi tyhjiökontaktorin mekanismin huollon ja ennaltaehkäisevät testit, kuten sulkujen ja sulkukierrosten toiminnan jännitesteihin. Tämä auttaa tunnistamaan huononemisen trendiä ja reagoimaan ja käsittelemään potentiaalisia ongelmia ajallaan.

5. Johtopäätös

Käsitellyt tyhjiökontaktorit on toiminut noin vuoden ajan ilman mitään sulkukieltäytymistä tai kierroksen polttoa. Voimala tarkisti uudelleen hiukkastukkujärjestelmän tyhjiökontaktorit, jotka olivat kertyneet 500–1000 operaatiota, ja suoritti pienimmän sulkutoiminnan jännittestit. Tulokset osoittivat, että sulkukierosten DC-vastus ja eristys olivat hyvässä kunnossa, toiminnan jännitearvo ei ollut noussut merkittävästi, ja paikan päällä / etäohjauksen sähköiset sulkutestit olivat tarkkoja ja luotettavia. Tämä on parantanut huomattavasti laitteen terveydentasoa ja luotettavuutta, samalla vähentäen huollon työpanosta ja säästämällä huollon kustannuksia.