SL400 Vacuum Contactor Không Thể Ngắt? Phân Tích Sâu Về Nguyên Nhân và Giải Pháp

Trong hệ thống điện phụ trợ áp cao của các doanh nghiệp phát điện, các tiếp điểm chân không áp cao được sử dụng như thiết bị điện điều khiển cho động cơ áp cao, biến áp, biến tần và các thiết bị điện khác. Chúng cho phép điều khiển từ xa và hoạt động thường xuyên, do đó được ứng dụng rộng rãi. Nếu các lỗi của tiếp điểm chân không không được xử lý kịp thời, nó sẽ直接影响到发电企业发电机组的安全经济运行。 【注意事项】 - 严格按照语种翻译要求的书写体进行翻译输出。 - 若是没有语种书写体要求，且存在多种书写体的语种，则按目标语种的书写体输出使用人数最多的字体输出，若是有字体差不多选择最为官方权威的标准书写体进行翻译输出。 - 禁止出现任何解释说明，只输出最终翻译结果，不得多语种混合特备注意不能出现夹杂中文。 - 必须完整翻译内容，完整输出译文，禁止省略、总结。 【输出规范】 - 输出仅为纯译文，无任何前缀、后缀、标点（除非原文自带）、解释或注释。 - 仅输出翻译结果，无任何前缀、后缀、解释、注释、思考过程或多余字符。 - 保持原文结构完整有序：换行、段落、列表、样式等必须100%保留。 - 语句通顺、术语准确、风格专业，符合电力科技行业语境。 - 严格遵守格式与结构，禁止输出任何与译文无关的任何字符，仅输出最终译文，严禁任何附加内容，严禁输出多余无关的字、字符，只输出译文不得加以描述。 请允许我继续完成翻译： ```html

Trong hệ thống điện phụ trợ áp cao của các doanh nghiệp phát điện, các tiếp điểm chân không áp cao được sử dụng như thiết bị điện điều khiển cho động cơ áp cao, biến áp, biến tần và các thiết bị điện khác. Chúng cho phép điều khiển từ xa và hoạt động thường xuyên, do đó được ứng dụng rộng rãi. Nếu các lỗi của tiếp điểm chân không không được xử lý kịp thời, nó sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến sự vận hành an toàn và kinh tế của các tổ máy phát trong các doanh nghiệp phát điện.

Trong số các tiếp điểm chân không trong hệ thống điện phụ trợ áp cao của Tổ máy 3 và 4 của một nhà máy nhiệt điện, có 60 tiếp điểm chân không SL400 loại 400A. Từ khi đưa vào sử dụng vào năm 2015 đến cuối năm 2016, nhiều tiếp điểm chân không trong hệ thống vận chuyển than đã gặp phải các sự cố như cơ chế cắt không hoạt động, cuộn dây cắt cháy, và tín hiệu báo động "đường mạch điều khiển bị ngắt" được kích hoạt, dẫn đến việc thiết bị không thể tắt. Do một đầu của cuộn dây cắt được kết nối trực tiếp với cực âm, điều này cũng có thể gây ra tiếp đất trực tiếp của cực âm DC, dẫn đến thiết bị bảo vệ không hoạt động và tạo ra những nguy cơ tiềm ẩn nghiêm trọng cho sự vận hành an toàn. Đồng thời, nhu cầu phải cắt bằng tay tại hiện trường khi tiếp điểm chân không từ chối cắt cũng mang lại rủi ro an toàn đáng kể cho nhân viên vận hành.

1. Nguyên lý làm việc của cơ cấu điều khiển

Cơ cấu điều khiển của tiếp điểm chân không loại SL-400 được chọn bởi nhà máy nhiệt điện là cơ cấu giữ cơ khí. Khi cuộn dây đóng của tiếp điểm chân không được cấp điện, lõi sắt di chuyển đóng sẽ tác động lên cơ cấu trục chính dưới tác dụng của lực điện từ. Bánh lăn trên lõi sắt di chuyển đóng tiếp xúc với mấu cắt, khóa phần thực thi để giữ tiếp điểm ở trạng thái đóng. Đồng thời, lò xo được nén để lưu trữ năng lượng cắt, và miếng nối mấu cắt và tấm uốn của cuộn dây cắt được nâng lên để chuẩn bị cho quá trình cắt.

Khi cuộn dây cắt nhận được nguồn điện xung, lõi sắt di chuyển cắt thu hút tấm uốn di chuyển xuống. Tấm uốn tác động lên miếng nối mấu cắt, giải phóng vị trí chết được duy trì bởi bánh lăn lõi sắt di chuyển đóng và mấu cắt. Dưới tác dụng của lò xo, cắt diễn ra nhanh chóng. Lõi sắt di chuyển đóng, được đẩy bởi lò xo cắt, quay cùng trục chính đến vị trí của tấm giới hạn và dừng lại, hoàn thành quá trình cắt.

2. Phân tích nguyên nhân

2.1 Phương diện điện

Kiểm tra mạch cắt cho thấy độ tiếp xúc của cắm thứ cấp, tiếp điểm phụ của tiếp điểm chân không vị trí và tiếp điểm tay cầm vận hành là bình thường. Điện áp đầu ra DC khoảng 110V, và không có tình trạng điện áp cuộn dây cắt quá thấp. Không tìm thấy hiện tượng cách điện kém hoặc dây lỏng/mòn trong mạch điều khiển.

Tín hiệu báo động ngắt mạch điều khiển được kích hoạt do tiếp điểm chân không nguồn điện điều khiển bị cắt do cấp điện lâu dài và cuộn dây cắt cháy. Do đó, khi tiếp điểm SL gặp sự cố từ chối cắt, nguyên nhân điện có thể cơ bản bị loại trừ.

2.2 Phương diện cơ khí

Thiết kế vật liệu của miếng nối mấu cắt không đầy đủ: Vật liệu ban đầu của mấu cắt, tấm uốn cuộn dây cắt và miếng nối là thép cacbon, có tính từ cao. Sau nhiều lần cấp điện và cắt, tấm uốn và miếng nối dần bị từ hóa bởi từ trường sinh ra bởi cuộn dây trong quá trình cắt, dẫn đến một lực từ tương hỗ nhất định và tăng sức cản cơ khí khi cắt. Nếu xảy ra sự cố từ chối cắt và thực hiện nhiều thao tác, cuộn dây cắt sẽ bị cháy.

Dư từ sau khi cấp điện: Điều này dẫn đến giảm từ thông của cuộn dây cắt, khiến mô-men cắt không đủ và cắt không đáng tin cậy. Các thao tác cắt thường xuyên khiến cuộn dây cắt cấp điện trong thời gian dài, sinh nhiệt và cuối cùng bị cháy.

Gãy giữa mấu cắt và bánh lăn định vị: Các bộ phận quay thiếu mỡ bôi trơn. Gờ trong các bộ phận di chuyển của lỗ định vị tấm uốn và thanh định vị, hoặc lệch lỗ định vị do mòn, gây gãy. Sau nhiều lần vận hành cuộn dây cắt, ma sát cắt dần tăng, dẫn đến quá tải và cháy cuộn dây cắt.

Khởi động và dừng thiết bị thường xuyên: Các băng tải và máy nghiền than là thiết bị khởi động và dừng thường xuyên. Khi xảy ra sự cố từ chối cắt, các thiết bị này đã vận hành hơn 500 lần. Cuộn dây cắt thường xuyên cấp điện và sinh nhiệt, làm gia tăng quá trình lão hóa cách điện của cuộn dây đến một mức độ nào đó.

3. Phương pháp xử lý

Thay thế vật liệu cho các bộ phận chính: Thay đổi vật liệu của miếng nối mấu cắt từ thép cacbon sang thép không gỉ không từ, và thay đổi vít cố định từ thép cacbon mạ kẽm sang vít đồng. Điều này ngăn chặn miếng nối bị từ hóa, giảm đáng kể sức cản cơ khí khi cắt, và do đó giảm tiêu thụ năng lượng cắt.

Giải từ cho các bộ phận chính: Sử dụng phương pháp gõ để giải từ đế và tấm uốn cuộn dây cắt trước khi lắp đặt. Điều này giảm thêm sức hấp dẫn giữa các bộ phận này và miếng nối mấu cắt, tăng biên độ lực cắt, và đảm bảo đóng và cắt tiếp điểm đáng tin cậy.

Biến đổi cục bộ cuộn dây gốc: Thay cuộn dây gốc bằng cuộn dây có điện trở khoảng 20Ω, tăng số vòng cuộn để tăng từ thông, và duy trì lực điện từ của cuộn dây hoạt động trên một giá trị nhất định. Đồng thời, điện trở tăng của mạch cắt giảm dòng điện mạch, giảm nhiệt sinh ra khi cuộn dây cấp điện, làm chậm tốc độ lão hóa cuộn dây, và giảm hiệu quả hiện tượng từ chối cắt do giảm điện áp cuộn dây cắt do tăng điện trở tiếp xúc từ cháy và oxy hóa các tiếp điểm phụ.

Bôi trơn và bảo dưỡng các bộ phận cơ khí: Bôi mỡ bôi trơn cho mấu cắt và bánh lăn định vị của tiếp điểm chân không, cũng như các bộ phận quay của mấu cắt. Mài nhẵn và cắt gờ và các bộ phận mòn trong các bộ phận di chuyển của lỗ định vị tấm uốn, và thực hiện bôi trơn và bảo dưỡng cho các bộ phận quay của miếng nối mấu cắt. Sau khi thử nghiệm điện áp tác động cắt tối thiểu, giá trị tác động cơ bản được kiểm soát giữa 45V và 55V, giữ cho cơ cấu cắt ở trạng thái tốt và cải thiện đáng kể an toàn và độ tin cậy của cắt.

4. Biện pháp phòng ngừa

• Bảo dưỡng và thử nghiệm định kỳ: Thực hiện bảo dưỡng nhỏ mỗi năm một lần và bảo dưỡng lớn mỗi năm năm sau khi vận hành bình thường, và thực hiện bảo dưỡng cơ cấu và thử nghiệm phòng ngừa đúng cách.

• Chọn và nghiệm thu thiết bị chặt chẽ: Đảm bảo lựa chọn thiết bị tiếp điểm chân không phù hợp, và kiểm soát chặt chẽ chất lượng khi đưa vào sử dụng, bàn giao và nghiệm thu.

• Theo dõi vận hành theo thời gian thực: Tăng cường theo dõi trong quá trình vận hành để kịp thời phát hiện và xử lý các vấn đề.

• Tối ưu hóa quy trình bảo dưỡng: Nắm bắt thêm tình trạng thực tế của thiết bị, và sửa đổi và cải thiện quy trình bảo dưỡng dựa trên phương pháp và kinh nghiệm xử lý sự cố.

• Tăng cường kiểm tra và quản lý thiết bị vận hành thường xuyên: Tăng cường cường độ kiểm tra và quản lý các tiếp điểm chân không trong thiết bị vận hành thường xuyên.

• Chú trọng kiểm tra bộ phận cơ khí: Chú ý kiểm tra các bộ phận cơ khí của tiếp điểm chân không, bao gồm kiểm tra xem cơ cấu điều khiển có được bôi trơn tốt, hoạt động linh hoạt và không bị gãy. Đặc biệt chú ý kiểm tra gãy giữa tấm uốn cuộn dây cắt và miếng nối mấu cắt.

• Sử dụng thời gian dừng máy để bảo dưỡng: Tận dụng tối đa thời gian dừng và dự phòng của máy để bảo dưỡng cơ cấu tiếp điểm chân không và thực hiện các thử nghiệm phòng ngừa như thử nghiệm điện áp tác động cuộn dây đóng và cắt. Điều này giúp nắm bắt xu hướng suy thoái và điều chỉnh và xử lý kịp thời các vấn đề tiềm ẩn.

5. Kết luận

Các tiếp điểm chân không sau khi xử lý đã được đưa vào vận hành gần một năm mà không có bất kỳ sự cố nào như từ chối cắt hoặc cuộn dây cháy. Nhà máy đã kiểm tra lại các tiếp điểm chân không trong hệ thống vận chuyển than đã tích lũy mới 500 đến 1.000 lần vận hành và thực hiện thử nghiệm điện áp tác động cắt tối thiểu. Kết quả cho thấy điện trở DC và cách điện của cuộn dây cắt đều tốt, giá trị điện áp tác động không tăng đáng kể, và các thử nghiệm cắt điện tại chỗ/vận hành từ xa đều chính xác và đáng tin cậy. Điều này đã cải thiện đáng kể mức độ khỏe mạnh và độ tin cậy của thiết bị, đồng thời giảm khối lượng công việc bảo dưỡng và tiết kiệm chi phí bảo dưỡng.