SL400 vakuumkontaktor mislykkes med å utløse? Dypgående analyse av årsaker og løsninger

I høyspenningshjelpesystemet i kraftproduksjonsbedrifter brukes høyspenningvakuumkontakter som kontrolelektriske apparater for høyspenningsmotorer, transformatorer, frekvensomformere og andre elektriske utstyr. De muliggjør fjernkontroll og hyppig drift, noe som fører til bred anvendelse. Hvis feil ved vakuumkontakter ikke håndteres raskt, vil det påvirke den sikre og økonomiske drift av produksjonsenheter i kraftproduksjonsbedrifter direkte.

Av vakuumkontaktene i høyspenningshjelpesystemet for enheter 3 og 4 i en varmekraftverk, er 60 SL400-type 400A vakuumkontakter. Fra deres omsidering i 2015 til slutten av 2016 oppsto flere vakuumkontakter i kullhåndteringssystemet problemer som nektelse til å sprekke, brenning av sprekkebobinen, og aktivering av "kontrollkretts disforbindelse" alarmsignal, noe som resulterte i at utstyret ikke kunne slukkes. Siden den ene enden av sprekkebobinen er direkte koblet til negativ elektrode, kan dette også føre til direkte jordforbindelse av DC-negativ elektrode, som kan føre til at beskyttelsesapparatet mislykkes med å fungere og representere alvorlige skjulte farer for sikker drift. Samtidig innebærer behovet for manuell sprekking på stedet når vakuumkontakten nekter å sprekke, betydelige sikkerhetsrisikoer for driftspersonalet.

1. Arbeidsprinsipp for driftsmekanismen

Driftsmekanismen for SL-400 type vakuumkontakt valgt av varmekraftverket er en mekanisk holdemekanisme. Når stengingbobinen til vakuumkontakten er energisatt, driver stengingens bevegelige jernkjerner hovedakselmechanismen under virkningen av magnetisk kraft. Rullen på stengingens bevegelige jernkjerner kommer i kontakt med sprekkefangen, låser eksekverende komponent for å holde kontakten i stengt tilstand. Samtidig blir fjæren komprimert for å lagre sprekkeenergi, og sprekkefangen koblingsdelen og sprekkeelektromagnet buedeplate heves for å forberede sprekking.

Når sprekkebobinen mottar pulsstrøm, trekker sprekkebevegelige jernkjernen buedeplaten nedover. Buedeplaten påvirker sprekkefangen koblingsdelen, frigjør dødstilstanden vedligeholdt av stengingens bevegelige jernkjerner rulle og sprekkefangen. Under virkningen av fjæren forekommer rask sprekking. Stengingens bevegelige jernkjerne, drevet av sprekkefjæren, roterer med hovedakselen til grenseplaten sin posisjon og stopper, fullfører sprekkeprosessen.

2. Årsaksanalyse

2.1 Elektrisk aspekt

Inspeksjon av sprekkekretsen viste at kontaktmotstanden for sekundær stikkekontakt, hjelpekontakter for plassering vakuumkontakt, og operasjonshåndkontakter var normal. DC-utgangsspenningsnivået var rundt 110V, og det fantes ingen situasjon med for lav spenning på sprekkebobinen. Det ble ikke funnet noen fenomener som dårlig isolasjon jordforbindelse i kontrollkretsen eller løse/slitasje tråder.

Sprekkekontrollkretts disforbindelse er et alarmsignal utløst av sprekking av kontrollstrøm vakuumkontakt grunnet langvarig energisetting og brenning av sprekkebobinen. Derfor kan elektriske årsaker nesten utelukkes når SL-kontakten opplever nektelse til å sprekke.

2.2 Mekanisk aspekt

Ufullstendig materiell design av sprekkefangen kobling: Originalmaterialet for sprekkefang, sprekkeelektromagnet buedeplate, og kobling var karbonstål, som har høy magnetisk egenskap. Etter flere energisetting og sprekkeoperasjoner ble buedeplate og kobling gradvis magnetisert av feltet generert av bobinen under sprekkeprosessen, noe som førte til en vis mutuell magnetisk kraft og økte mekanisk motstand for sprekking. Hvis sprekkefeil oppstår og hyppige operasjoner utføres, vil sprekkebobinen brenne ut.

Residual magnetisme i sprekkebobinen etter energisetting: Dette fører til en reduksjon i magnetflaksen i sprekkebobinen, noe som resulterer i utilstrekkelig sprekke moment og usikkert sprekking. Hyppige sprekkeoperasjoner gjør at sprekkebobinen er energisatt over lengre tid, produserer varme og slutter med å brenne ut.

Mekanisk fangst mellom sprekkefangen og plasseringsrullen: Roterte deler mangler smøremidde. Skarper i bevegelige deler av buedeplate plasseringshull og plasseringsstang, eller avvik i plasseringshullet grunnet slitasje, fører til fangst. Etter flere operasjoner av sprekkeelektromagnet, øker sprekke friksjon motstand gradvis, noe som fører til overbelastning og brenning av sprekkebobinen.

Hyppig start og stopp av utstyr: Kullhåndtering båndtransportører og kullknusere er utstyr som starter og stopper hyppig. Når sprekke nektelse feil oppstår, har disse enhetene allerede operert mer enn 500 ganger. Spreekbobinen er ofte energisatt og produserer varme, noe som forsterker isolasjonsaldring av bobinen i en viss grad.

3. Behandlingsmetoder

Materialebytte for nøkkeldeler: Erstatt materiale for sprekkefangen kobling fra karbonstål til ikkemagnetisk rustfritt stål, og erstatt fastskruer fra galvanisert karbonstål til kobber skruer. Dette forhindrer koblingen fra å bli magnetisert, reduserer mekanisk motstand for sprekking betydelig, og dermed reduserer forbruk av sprekkeenergi.

Demagnetisering av kjernedeler: Demagnetiser sprekkeelektromagnet baseplate og buedeplate ved tappemetoden før installasjon. Dette reduserer attraktiv motstand mellom disse komponentene og sprekkefangen kobling yderligere, øker sprekke kraftmargin, og sikrer pålitelig stenging og sprekking av kontakten.

Lokalisering omforming av originalbobin: Erstatt originalbobin med en med motstand på omtrent 20Ω, øk antall bobinomganger for å forsterke magnetflaks, og behold elektromagnetisk kraft av bobin drift over en verdi. Samtidig reduserer den økte motstanden i sprekkekretsen strømmen i kretsen, senker varmegenerasjon av bobin under energisetting, forsink bobin aldring rate, og effektivt reduserer sprekke nektelse fenomen forårsaket av reduksjon i sprekkebobin spenning grunnet økt kontaktmotstand fra brenning og oksidasjon av hjelpekontakter.

Smøring og vedlikehold av mekaniske deler: Anvend smøremidde til sprekkefangen og plasseringsrullen av vakuumkontakten, samt rotative deler av sprekkefang. Poler og trim skarper og slitasje deler i bevegelige deler av buedeplate plasseringshull, og utfør smøring og vedlikehold av rotative deler av sprekkefangen kobling. Etter minimum sprekke handling spenning test, er handling verdien grunnleggende kontrollert mellom 45V og 55V, holder sprekke mekanisme i god stand, og forbedrer sikkerhet og pålitelighet av sprekking betydelig.

4. Forebyggende tiltak

• Regelmessig vedlikehold og testing: Gjennomfør mindre vedlikehold én gang i året og større vedlikehold én gang hvert femte år etter normal drift, og utfør mekanisme vedlikehold og forebyggende tester ordentlig.

• Streng utstyrvalg og akseptanse: Sikre riktig valg av vakuumkontakt utstyr, og kontroller strengt kvaliteten av omsidering, overføring, og akseptanse.

• Sanntidsdrift overvåking: Forsterk overvåking under drift for å identifisere og håndtere problemer raskt.

• Optimaliser vedlikeholdsprosedyrer: Forstå faktiske forhold av utstyr ytterligere, og revidere og forbedre vedlikeholdsprosedyrer basert på feilhåndtering metoder og erfaring.

• Forsterk inspeksjon og ledelse av hyppig driftet utstyr: Forsterk inspeksjon og ledelse intensitet av vakuumkontakter i hyppig driftet utstyr.

• Fokus på mekaniske delers inspeksjon: Bemerk inspeksjon av vakuumkontaktens mekaniske deler, inkludert sjekk om driftsmekanisme er godt smurt, opererer fleksibelt, og har ingen fangst. Spesiell oppmerksomhet skal rettes mot å sjekke for fangst mellom sprekkeelektromagnet buedeplate og sprekkefangen kobling.

• Utnytt enhetens nedstillingsperioder for vedlikehold: Nytt stilling og reserve perioder fullt ut for å utføre vedlikehold på vakuumkontakt mekanisme, og gjennomfør forebyggende tester som stenging og sprekkebobin handling spenning test. Dette bidrar til å forstå forverringstrenden og justere og håndtere potensielle problem raskt.

5. Konklusjon

Vakuumkontaktene etter behandling har vært i drift i nesten ett år uten noen feil som sprekke nektelse eller bobin brenning. Kraftverket inspiserte igjen vakuumkontaktene i kullhåndteringssystemet som hadde nyakkumulert 500 til 1000 operasjoner og gjennomførte minimum sprekke handling spenning test. Resultatene viste at DC motstand og isolasjon av sprekkebobiner var i god stand, handling spenning verdien økte ikke betydelig, og lokal/fjerntelefonisk elektrisk sprekking tester var nøyaktig og pålitelig. Dette har forbedret helsenivået og påliteligheten til utstyret betydelig, samtidig som vedlikehold arbeid belastning er redusert og vedlikehold kostnader er spart.