MCC柜控制與保護設備的故障維護分析

吳文杰

（杭州華電半山發電有限公司，浙江杭州310011）

1 概述

1.1 名詞解釋

MCC：Motor Control Center，電動機控制中心，就是馬達控制中心。發電廠或大型工業配電控制中心有很多動力設備，比如各種水泵、油泵、排污泵、冷卻風機等，這些設備的控制與保護一般都采用低壓配電柜，這種低壓配電柜就是MCC，這些設備由電源中心配電柜統一供電。

PC：Power Center，動力中心，是指電源分配中心，也就是集中電源柜。

1.2 結構形式

PC為MCC上級電源，PC柜為整組配電柜供電，其中包括MCC柜，MCC柜是接收PC柜的電源，繼而為下游負載，如馬達控制中心屏柜等供電，或者直接控制電動機。有時候，為了方便維護維修，設計人員會將為MCC柜供電的PC柜分成兩段或三段，當運行中的某一段線路出現問題的時候，就能快速方便地切換到沒有故障的線路。

2 MCC柜控制與保護

MCC柜一次系統一般由斷路器、接觸器、熱繼電器、變頻器等元器件組成，二次元器件一般有熔斷器、中間繼電器、指示燈、萬轉開關、按鈕等，這些元器件通過一定的連接控制，就形成了簡單的保護回路，保護回路中，各個元器件都有著自己獨有的功能作用，當出現故障時，不同的故障分別對應著一個不同的出現工作異常的元器件。如啟動時接觸器不吸合，我們只要檢查接觸器線圈供電回路就行；當出現各種指示狀態和反饋信號不正常時，我們就要去查看輔助回路的接線情況；當二次線路正常而一次線路無輸出或缺相的時候，我們就要檢查一次主回路，如斷路器、接觸器等。

3 MCC柜常見故障分析

MCC柜控制單元常見的問題一般有以下五類：

3.1 遠程無法啟動或啟動后無反饋信號

造成這種現象的原因一般是二次插件接觸不良，因為二次插件易受環境變化影響，造成變形，變形后內部的銅端子連接片也會變形，變形后的動插件和靜插件不能有效連接，就會導致控制回路斷線，接觸器或變頻器無法啟動。

3.2 指示燈不亮

運行指示燈是觀察面板時最能體現設備運行工況的，指示燈指示不正確，會嚴重地影響操作人員的判斷。因長期處于運行狀態，一些指示燈發光亮度會隨著時間的推移逐漸變暗，導致操作人員誤判，引起誤操作；還有一種情況就是通常的指示燈反映的都是接觸器等操作有劇烈振動的元器件的狀態，一些頻繁動作的接觸器二次輔助觸點上的接線容易松動脫落，導致狀態指示燈不亮。

3.3 控制單元容易停機

MCC柜某一控制單元出現此類故障，一般是由接觸不良引起的，接觸不良點一般發生在二次插件和接觸器、變頻器等元器件的端子接線上，這類故障明顯的特征是當柜子出現較大振動時停機，停機后可以操作啟動。

3.4 某一元器件燒毀

在例行的巡檢中，偶爾會在現場聞到漆包線起熱燒糊的臭味，發生這種故障一般是由于儲能電機、分合閘線圈、接觸器線圈或繼電器線圈燒毀。出現這種故障的原因有兩種，一是儲能電機和分合閘線圈供電回路沒有及時斷電，或長時間處于通電運行狀態，逐步起熱引起燒毀；二是因為接觸器或繼電器由于機械卡滯沒有吸合到位，線圈吸合回路在接觸器或繼電器斷開時，氣隙較大，磁阻大，為了可靠吸合，線圈必須產生足夠的磁通，所以線圈長時間處于過電流狀態，引起過熱燒毀。

3.5 一次線路缺相

出現這類故障的原因一般是接觸器質量問題或者是受使用環境影響，由于接觸器主觸頭接點質量問題或者接點壓力不足，導致接觸電阻增大，引起接觸不良和缺相。現場MCC控制設備有的處于油污和灰塵較大的環境中，油污和灰塵會在接觸器主觸頭表面形成一層電阻層，或使主觸頭表面氧化嚴重，都會引起接觸電阻增大，也會引起接觸不良和缺相。

4 MCC柜設備的維護

MCC柜設備的維護主要有以下四點：

（1）由于MCC柜經常處于頻繁的操作狀態，柜子中的一次元器件如接觸器、變頻器等在動作時會有較強烈的振動，這樣就有可能引起接線松動，甚至引起導電部件安全距離變動，導致設備帶電部件對地或相間的電氣間隙無法保證。所以要在年度維修計劃中確定好維修時間，一般的廠內維修保養時間不超過6個月，在維修保養期間，要重點查看接觸器、變頻器的一、二次接線是否松動，松動后的導線或元器件因為接點接觸不良會引起發熱情況，發熱會引起連接導線絕緣老化，絕緣阻值降低，可根據維護中發熱情況進行適當的絕緣檢測。

（2）安裝小電流值的接觸器時通常是采用導軌固定卡進行位置限定的，由于前期導軌固定卡定位螺絲沒有緊固到位，在接觸器動作時會逐漸朝重心方向移位，引起元器件的位置變動，可能導致電氣設備的安全距離受到影響，也會因元器件的拖拽，引起接線脫落，引發安全事故。所以，要重點檢查各個安裝元器件是否有移位，并修復固定。

（3）電廠的MCC柜目前常用的低壓柜有MNS、GCS等低壓抽出式開關柜，這些設備的抽出式單元接線通常采用一、二次插件與外部接線連接，一、二次插件連接容易受卡滯的影響，引起接觸不良或起熱，繼而燒壞一、二次插件。通常引起一、二次插件燒毀的原因為操作因素，如抽屜推拉沒有到位，或者推拉時過于猛烈，導致插件動靜插頭因沖撞變形。避免這種現象簡單有效的方法是在一、二次插件的插接連接部分涂抹凡士林，進行潤換，從而解決抽插中出現的卡滯問題。

（4）定期進行電氣預防性試驗，電氣預防性試驗是電力設備運行和維護工作中的一個重要環節，是保證電力設備安全運行的有效手段之一。為了發現運行中設備的隱患，預防發生事故或設備損壞，預防性試驗檢測主要依據DL/T 596—1996《電力設備預防性試驗規程》、GB 50150—2016《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》的相關標準進行，對及時發現、診斷設備缺陷起到重要作用。

5 結語

對于MCC柜，在選型設計前期，應選擇正確的柜子型號，選擇正確的元器件，在進行原理和接線圖紙設計時，應充分考慮盡量少使用插件，多使用端子，這樣就能減少插件接觸不良的概率。在后期運行維護過程中，應充分保證設備抽出和推進機構的靈活性，并保證一、二次線路的接線緊固性。要規范年度檢修計劃，并根據設備的運行工況合理安排電氣預防性試驗工作，以便及時發現配電設備的故障隱患，避免因斷電造成的生產經營損失。及時消除配電設備的火災隱患，也是設備安全運行的有效保障。