Konserwacja i rozwiązywanie problemów z zewnętrznym wyłącznikiem próżniowym | Moc DGG

Zewnętrzne wyłączniki próżniowe są szeroko stosowane w podstacjach, napowietrznych sieciach dystrybucyjnych, przemysłowych systemach zasilania i zastosowaniach związanych z ochroną linii zasilających. Ich zadanie jest w zasadzie proste: przewodzą normalny prąd, reagują na polecenia zabezpieczające lub sterujące i w razie potrzeby przerywają prąd.

Jednak w rzeczywistości wyłącznik nie jest tylko przerywaczem próżniowym.

Jego działanie zależy od koordynacji mechanizmu operacyjnego, pierwotnego obwodu przewodzącego, systemu izolacji, obwodów wyłączających i zamykających, pomocniczego źródła zasilania, urządzeń wykrywających prąd lub napięcie, sterownika i systemu sprzężenia zwrotnego stanu.

Z tego powodu wyłącznik, który „nie zamyka się”, „nie wyłącza się” lub „wykazuje nieprawidłowy sygnał”, nie powinien być od razu traktowany jako uszkodzony przerywacz próżniowy.

Bardziej użyteczną metodą konserwacji jest śledzenie całego łańcucha operacyjnego i określenie, gdzie zaczyna się nienormalny stan.

Rzeczywiste procedury i częstotliwości konserwacji powinny jednak być zgodne z konkretną konstrukcją wyłącznika, instrukcjami producenta, obowiązkiem operacyjnym i środowiskiem serwisowym.

Wyłącznik nie zamyka się

Brak zamknięcia jest jednym z najczęstszych objawów występujących podczas pracy wyłącznika, ale może mieć kilka różnych przyczyn.

Jeśli wydane zostanie polecenie zamknięcia, ale nic się nie stanie, pierwszym pytaniem nie powinno być to, czy przerywacz próżniowy jest uszkodzony. Zamiast tego problem może być związany z zasilaniem pomocniczym, obwodem zamykającym, przekaźnikiem sterującym, stanem blokady, mechanizmem magazynowania energii lub wyjściem sterownika.

W przypadku wyłączników sprężynowych niewystarczające magazynowanie energii może uniemożliwić mechanizmowi zakończenie operacji zamykania. W przypadku urządzeń zasilanych elektrycznie nieprawidłowe napięcie sterujące, otwarty obwód wtórny lub niezwolniona blokada mogą powodować podobny objaw.

Ważną zasadą diagnostyczną jest podzielenie problemu na etapy:

Czy wygenerowano polecenie zamknięcia? Czy był transmitowany przez obwód wtórny? Czy mechanizm operacyjny to przyjął? Czy mechanizm wykonał wymagany ruch mechaniczny?

Gdy odpowiedzi na te pytania zostaną udzielone po kolei, rozwiązywanie problemów stanie się znacznie skuteczniejsze niż wielokrotne uruchamianie kruszarki bez zrozumienia przyczyny.

Wyłącznik nie zadziała w oczekiwanym momencie

Wyłącznik, który nie zadziała, wymaga dokładnego zbadania, ponieważ problem może występować pomiędzy wykryciem uszkodzenia a mechanicznym otwarciem.

W inteligentnym zewnętrznym systemie VCB sygnały prądowe lub napięciowe mogą najpierw zostać przetworzone przez sterownik zabezpieczeń. Gdy skonfigurowany warunek zabezpieczenia jest spełniony, sterownik wysyła polecenie wyłączenia przez obwód wtórny do cewki wyłączającej lub mechanizmu operacyjnego.

Jeśli wyłącznik nie otworzy się, technicy muszą zatem ustalić, czy funkcja zabezpieczająca faktycznie zadziałała, czy został wydany sygnał wyłączający, czy obwód wyłączający pozostał ciągły i czy mechanizm zareagował prawidłowo.

Problem mechaniczny i problem ze sterowaniem wtórnym mogą dawać ten sam widoczny rezultat.

Z tego powodu samo sprawdzenie korpusu wyłącznika może nie zidentyfikować rzeczywistej usterki.

Jest to szczególnie ważne w przypadku inteligentnych wyłączników VCB wyposażonych w sterowniki zabezpieczeń, automatyczne ponowne załączanie lub funkcje zdalnego sterowania, ponieważ kompletny łańcuch zabezpieczeń obejmuje zarówno wyposażenie pierwotne, jak i wtórne.

Powolna, niestabilna lub niespójna praca mechaniczna

Zewnętrzny wyłącznik VCB może mimo to zakończyć operację otwierania lub zamykania, wykazując oznaki, że mechanizm wymaga uwagi.

Zmiany prędkości roboczej, zwiększony opór mechaniczny, nietypowe wibracje, nierówny ruch lub trudności z wykonaniem pełnego skoku roboczego mogą wskazywać na konieczność sprawdzenia mechanizmu przekładni, połączeń, stanu smarowania, sprężyn lub regulacji mechanicznych.

Mechanizmy operacyjne to zespoły precyzyjne. Niewielkie zmiany w stanie skoku lub połączenia mogą mieć wpływ na ruch styków i spójność działania.

Konserwacja powinna zatem koncentrować się nie tylko na tym, czy kruszarka może się poruszać, ale także na tym, czy prawidłowo i konsekwentnie wykonuje wymagany ruch.

Instrukcje producenta zwykle obejmują kontrolę elementów mechanicznych, mechanizmów operacyjnych, punktów smarowania i zużycia zgodnie z konkretną konstrukcją kruszarki. Niektóre wyłączniki próżniowe są zaprojektowane do długich okresów bezobsługowej pracy w normalnych warunkach pracy, natomiast trudniejsze lub częstsze prace mogą wymagać częstszych przeglądów.

Wskazanie pozycji nie odpowiada rzeczywistej pozycji wyłącznika

Inny problem związany z konserwacją występuje, gdy położenie wyłącznika fizycznego i wskazanie stanu elektrycznego nie zgadzają się.

Na przykład wyłącznik może być otwarty mechanicznie, podczas gdy sterownik lub system zdalny nadal zgłasza stan zamknięcia.

Nie musi to koniecznie oznaczać, że główny mechanizm wyłącznika uległ awarii.

Nieprawidłowość może być związana ze stykiem pomocniczym, przełącznikiem pozycyjnym, okablowaniem wtórnym, złączem, wejściem sterownika lub mapowaniem komunikacji.

Problem tego typu staje się szczególnie istotny w systemach automatyki dystrybucyjnej.

Centrum zdalnego sterowania zależy od dokładnych informacji terenowych. Jeśli sygnał stanu jest nieprawidłowy, operatorzy mogą podejmować decyzje w oparciu o stan, który nie odpowiada rzeczywistemu stanowi sprzętu.

Dlatego podczas uruchamiania i konserwacji mechaniczne wskazanie położenia, sygnał zwrotny ze styku pomocniczego i stan sterownika powinny być sprawdzane względem siebie.

Nieprawidłowe nagrzewanie zacisków lub połączeń przewodzących

Nie należy ignorować nieprawidłowego wzrostu temperatury wokół zacisków, złączy lub połączeń przewodzących.

Obwód pierwotny przenosi prąd roboczy systemu. Jeśli połączenie stanie się luźne, zanieczyszczone, utlenione lub uszkodzone mechanicznie, rezystancja styku może wzrosnąć i spowodować miejscowe nagrzewanie.

Problem ten może nie uniemożliwić natychmiastowego działania wyłącznika i dlatego może pozostać niezauważony do czasu, gdy odbarwienie, uszkodzenie izolacji lub nienormalna temperatura staną się bardziej oczywiste.

W przypadku wykrycia nieprawidłowego nagrzania technicy powinni określić dokładną lokalizację i sprawdzić powiązane połączenie przewodzące, zamiast zakładać, że odpowiedzialny jest sam przerywacz próżniowy.

Prawidłowa instalacja, stan podłączenia i mocowanie są zatem ważne zarówno podczas pierwszego uruchomienia, jak i przez cały okres użytkowania urządzenia.

Zanieczyszczenie izolacji zewnętrznej i stan powierzchni

W przeciwieństwie do urządzeń wewnętrznych, zewnętrzne wyłączniki próżniowe są bezpośrednio narażone na działanie warunków środowiskowych.

Kurz, zanieczyszczenia przemysłowe, wilgoć, deszcz, osady soli i inne zanieczyszczenia mogą gromadzić się na powierzchniach izolacyjnych. W pewnych warunkach zanieczyszczenie to może obniżyć skuteczność izolacji zewnętrznej i przyczynić się do wyładowań powierzchniowych lub ich śledzenia.

Dlatego podczas oględzin zewnętrznych izolacji należy zwrócić uwagę na zanieczyszczenia, pęknięcia, uszkodzone osłony, nieprawidłowe ślady wyładowań i inne widoczne uszkodzenia.

Metody czyszczenia i częstotliwość konserwacji powinny być dostosowane do materiału izolacyjnego, stopnia zabrudzenia i instrukcji producenta.

Środowisko usług ma znaczenie. Na przykład dokumentacja konserwacyjna firmy Eaton zaleca częstsze kontrole sprzętu pracującego w zapylonym lub korozyjnym środowisku niż w normalnych warunkach.

W przypadku sprzętu zewnętrznego inspekcja środowiskowa powinna zatem opierać się na rzeczywistych warunkach w miejscu instalacji, a nie na uniwersalnym przedziale kalendarzowym.

Jak należy sprawdzić przerywacz próżni?

Przerywacz próżniowy jest głównym elementem przerywającym prąd VCB, ale jego stanu wewnętrznego nie można wiarygodnie ocenić po prostu patrząc na jego wygląd zewnętrzny.

Ponieważ przerywacz jest szczelnie zamknięty, operatorzy nie powinni podejmować prób jego demontażu w ramach rutynowej konserwacji.

Zamiast tego należy ocenić jego stan, stosując metody kontroli i testów określone przez producenta kruszarki. W zależności od konstrukcji wyłącznika i procedury konserwacji może to obejmować weryfikację wytrzymałości elektrycznej, kontrolę działania mechanicznego i inne zalecane testy.

Nowoczesne komory próżniowe mogą zapewniać długą żywotność, a wiele konstrukcji wyłączników wymaga niewielkiej lub żadnej bezpośredniej konserwacji samego przerywacza w normalnych warunkach pracy. Na przykład firma Siemens określa zdefiniowane zakresy cykli pracy bezobsługowych dla kilku rodzin wyłączników próżniowych w określonych normalnych warunkach.

Nie oznacza to, że cały wyłącznik powinien być ignorowany aż do awarii.

Przerywacz może wymagać niewielkiej bezpośredniej obsługi, podczas gdy mechanizm, izolacja, połączenia przewodzące i system wtórny nadal wymagają kontroli na podstawie stanu.

Sygnały inteligentnego sterownika lub czujnika stają się nieprawidłowe

W przypadku inteligentnych zewnętrznych wyłączników próżniowych rozwiązywanie problemów w coraz większym stopniu dotyczy elektroniki wtórnej, a także sprzętu mechanicznego.

Nieprawidłowa wartość prądu, nieprawidłowy odczyt napięcia, nieoczekiwany alarm lub brak sygnału stanu mogą pochodzić z czujnika, okablowania, złącza, pomocniczego źródła zasilania, konfiguracji sterownika lub systemu komunikacji.

Przed wymianą sterownika technicy powinni sprawdzić, czy sygnał wejściowy docierający do sterownika jest prawidłowy.

To rozróżnienie jest ważne, ponieważ wymiana sprawnego sterownika nie rozwiąże problemu z czujnikiem lub okablowaniem na wejściu.

Dlatego w przypadku systemów wyposażonych w przekładniki prądowe, czujniki napięcia, czujniki składowej zerowej lub inne urządzenia pomiarowe weryfikacja sygnału powinna stanowić część procesu rozwiązywania problemów.

Ta sama zasada dotyczy problemów z komunikacją. Wyłącznik może działać doskonale na poziomie lokalnym, nie przesyłając oczekiwanych informacji do systemu zdalnego.

W takiej sytuacji problem może leżeć w interfejsie komunikacyjnym, a nie w głównym urządzeniu przełączającym.

Automatyczne ponowne zamykanie nie działa zgodnie z oczekiwaniami

Kiedy inteligentny zewnętrzny wyłącznik VCB jest skonfigurowany do automatycznego ponownego załączenia, pomyślne działanie zależy od czegoś więcej niż tylko mechanizmu wyłącznika.

Sterownik musi wykryć stan błędu, wydać polecenie wyłączenia, zakończyć zaprogramowaną sekwencję czasową i potwierdzić, że warunki ponownego załączenia są spełnione przed wysłaniem polecenia zamknięcia.

Jeżeli ponowne załączenie nie nastąpi, sam wyłącznik może nadal działać prawidłowo.

Problem może być związany z ustawieniami zabezpieczeń, stanem włączenia/wyłączenia ponownego załączenia, logiką blokady, warunkami napięcia, programowaniem sterownika, zasilaniem pomocniczym lub okablowaniem wtórnym.

I odwrotnie, powtarzającego się nieoczekiwanego ponownego załączenia nie należy po prostu rozwiązywać poprzez wymuszenie ponownego uruchomienia wyłącznika. Najpierw należy dokonać przeglądu logiki zabezpieczenia i ponownego załączenia.

Strategie automatycznego ponownego załączenia zależą od sieci i zastosowania. Powinny zatem kierować się filozofią ochrony projektu, a nie być traktowane jako uniwersalna funkcja domyślna.

Sprzęt, który był nieużywany przez długi czas

Młot, który pozostawał nieużywany przez dłuższy okres, nie powinien być automatycznie przywracany do użytku tylko dlatego, że działał prawidłowo przed przechowywaniem lub wyłączeniem.

Przed ponownym podłączeniem zasilania należy sprawdzić stan urządzenia zgodnie z instrukcjami producenta dotyczącymi uruchomienia i konserwacji.

Należy zwrócić uwagę na mechanizm napędowy, czystość izolacji, połączenia przewodzące, zasilanie sterujące, okablowanie, wskazanie położenia i funkcję obsługi.

Warunki przechowywania również mogą mieć znaczenie. Wilgoć i kondensacja mogą wpływać na komponenty i przyczyniać się do korozji, dlatego też niektóre konstrukcje wyłączników próżniowych obejmują grzejniki lub środki zapobiegające kondensacji do określonych zastosowań.

Kontrolowana kontrola przed ponownym zasileniem jest zatem bardziej odpowiednia niż zakładanie, że brak aktywności oznacza, że ​​sprzęt nie uległ pogorszeniu.

Jak często należy konserwować zewnętrzny wyłącznik próżniowy?

Nie ma jednego okresu konserwacji, który byłby właściwy dla każdego zewnętrznego wyłącznika próżniowego.

Ten punkt jest ważny.

Różni producenci określają różne wymagania konserwacyjne w zależności od konstrukcji wyłącznika, trwałości mechanicznej, obciążenia elektrycznego i środowiska pracy.

Dlatego przy planowaniu konserwacji należy uwzględnić:

instrukcje producenta + liczba operacji + historia przerw w działaniu usterek + środowisko pracy + stan sprzętu.

Wyłącznik, który często działa, przerywa znaczne prądy zwarciowe lub pracuje w zanieczyszczonym środowisku zewnętrznym, może wymagać innej uwagi niż wyłącznik lekko obsługiwany w stosunkowo czystym miejscu.

Praktyczne punkty kontrolne konserwacji

Ta tabela powinna być używana jako ogólne odniesienie do konserwacji, a nie jako substytut instrukcji konserwacji konkretnego producenta.

Lepsza logika rozwiązywania problemów: postępuj zgodnie z łańcuchem operacyjnym

Kiedy VCB zachowuje się nietypowo, natychmiastowa wymiana części rzadko jest najlepszym pierwszym krokiem.

Bardziej systematyczne podejście polega na sekwencyjnym śledzeniu działania wyłącznika:

Polecenie → Zasilanie pomocnicze → Obwód wtórny → Sterownik / Logika zabezpieczająca → Mechanizm operacyjny → Działanie wyłącznika głównego → Informacja zwrotna o stanie

Załóżmy, że wyłącznik się nie zamyka.

Jeśli nie ma polecenia zamknięcia, rozwiązywanie problemów rozpoczyna się od układu sterowania lub zabezpieczenia.

Jeśli polecenie istnieje, ale nie dociera do cewki zamykającej, obwód wtórny staje się ogniskiem.

Jeśli cewka działa, ale mechanizm nie kończy ruchu, uwaga skupia się na układzie mechanicznym.

Jeśli wyłącznik zamyka się prawidłowo, ale zdalna platforma nadal zgłasza, że ​​jest „otwarta”, problem należy zbadać w łańcuchu informacji zwrotnej lub komunikacji.

Ta metoda pozwala uniknąć traktowania każdego objawu jako awarii sprzętu podstawowego i może znacznie zawęzić zakres rozwiązywania problemów.

Bezpieczeństwo jest ważniejsze od konserwacji

Prace konserwacyjne przy wyłącznikach średniego i wysokiego napięcia powinny być wykonywane wyłącznie przez wykwalifikowany personel, zgodnie z obowiązującymi procedurami obsługi i bezpieczeństwa.

Przed kontrolą lub konserwacją sprzęt należy umieścić w bezpiecznym stanie. Instrukcje producenta zwykle wymagają, aby wyłącznik automatyczny i związany z nim sprzęt zostały odłączone od zasilania i uziemione przed rozpoczęciem prac konserwacyjnych.

Szczególnej uwagi wymagają także funkcje zdalnego sterowania i automatycznego ponownego zamykania. Technicy muszą zadbać o to, aby podczas pracy personelu przy sprzęcie nie doszło do niezamierzonej zdalnej lub automatycznej operacji.

Dokładne procedury izolacji, uziemienia, blokowania i weryfikacji powinny być zgodne z wymogami bezpieczeństwa mediów, projektu i miejsca budowy.

Wsparcie zasilania DGG dla zewnętrznych wyłączników próżniowych

DGG Power dostarcza zewnętrzne wyłączniki próżniowe średniego i wysokiego napięcia do sieci dystrybucyjnych, podstacji, przemysłowych systemów elektroenergetycznych, projektów infrastrukturalnych i zastosowań energii odnawialnej.

W przypadku zastosowań projektowych wsparcie sprzętowe nie kończy się na dostarczeniu produktu.

W zależności od zakresu projektu DGG Power może wspierać klientów w zakresie wyboru sprzętu, przeglądu dokumentacji technicznej, testów fabrycznych, koordynacji rozruchu, weryfikacji funkcji operacyjnych i komunikacji w zakresie rozwiązywania problemów.

W przypadku inteligentnych zewnętrznych zastosowań VCB dyskusje techniczne mogą również dotyczyć korpusu wyłącznika, mechanizmu operacyjnego, przekładnika prądowego lub konfiguracji czujników, funkcji sterownika, automatycznego ponownego załączenia i wymagań komunikacyjnych.

Celem jest pomoc klientom w ocenie kompletnego systemu wyłącznika, zamiast traktowania urządzenia głównego i dodatkowego wyposażenia sterującego jako niepowiązanych elementów.

Często zadawane pytania: Konserwacja zewnętrznego wyłącznika próżniowego

Dlaczego zewnętrzny wyłącznik próżniowy nie zamyka się?

Brak zamknięcia może być związany z zasilaniem pomocniczym, obwodem sterującym, blokadą, stanem zmagazynowanej energii, cewką zamykającą, mechanizmem operacyjnym lub poleceniem sterownika. Przed stwierdzeniem, że wyłącznik główny jest uszkodzony, należy sprawdzić łańcuch operacyjny krok po kroku.

Czy przerywacz próżniowy wymaga regularnej wymiany?

Nie tylko dlatego, że minął ustalony okres kalendarzowy. Żywotność komory próżniowej zależy od konstrukcji wyłącznika, obciążenia elektrycznego i historii eksploatacji. Kryteria kontroli i wymiany powinny być zgodne z instrukcjami producenta.

Czy zanieczyszczenie izolacji zewnętrznej może mieć wpływ na działanie wyłącznika?

Zanieczyszczenia mogą mieć wpływ na działanie izolacji zewnętrznej, szczególnie w niekorzystnych warunkach środowiskowych. Dlatego też powierzchnię izolacji należy sprawdzać i konserwować zgodnie z rzeczywistymi warunkami panującymi w miejscu montażu i wytycznymi producenta.

Dlaczego mój sterownik pokazuje niewłaściwą pozycję wyłącznika?

Możliwe przyczyny obejmują problemy ze stykami pomocniczymi, przełącznikami pozycyjnymi, okablowaniem wtórnym, wejściami sterownika lub mapowaniem komunikacji. Rzeczywistą pozycję mechaniczną należy najpierw porównać z lokalnym sprzężeniem elektrycznym.

Jak często należy sprawdzać zewnętrzny VCB?

Nie ma uniwersalnego interwału dla wszystkich VCB. Częstotliwość przeglądów zależy od konstrukcji wyłącznika, wymagań producenta, cykli pracy, historii przerw w działaniu usterek i warunków środowiskowych.

Co należy sprawdzić przed ponownym uruchomieniem młota, który długo pracował na biegu jałowym?

Kontrola powinna być zgodna z procedurą producenta dotyczącą przekazania do eksploatacji i zazwyczaj uwzględnia stan mechanizmu, izolację, połączenia pierwotne, obwody sterujące, zasilanie pomocnicze i funkcje operacyjne przed podaniem zasilania.

Wniosek

Konserwacja zewnętrznego wyłącznika próżniowego nie polega po prostu na czyszczeniu sprzętu lub sprawdzaniu, czy można go otwierać i zamykać.

Nowoczesny VCB to skoordynowany system obejmujący pierwotne elementy przewodzące, przerwę próżniową, izolację, działanie mechaniczne, obwody wtórne, logikę zabezpieczeń i informację zwrotną o stanie.

Kiedy pojawia się stan nieprawidłowy, najskuteczniejszym podejściem jest zatem określenie, w którym miejscu cały łańcuch operacyjny przestaje zachowywać się zgodnie z oczekiwaniami.

Prawidłowa konserwacja oznacza również unikanie dwóch skrajności: czekania, aż sprzęt ulegnie awarii lub stosowania tego samego sztywnego harmonogramu konserwacji dla każdego wyłącznika, niezależnie od jego konstrukcji i warunków pracy.

Jeśli doświadczasz nieprawidłowego działania zewnętrznego wyłącznika próżniowego lub potrzebujesz wsparcia technicznego w związku z projektem nowej dystrybucji, podstacji lub pola zasilającego, wyślij do DGG Power model wyłącznika, napięcie systemu, objawy działania, konfigurację sterownika, warunki w miejscu instalacji i dostępne informacje testowe. Nasz zespół techniczny może pomóc w ocenie kolejnych etapów rozwiązywania problemów lub wsparcia projektu.