電力系統(tǒng)自控設(shè)備典型故障分析及處理

高長松，趙 艷

（1.徐州潤源熱力有限公司，江蘇徐州 221100；2.國家電網(wǎng)江蘇省徐州市銅山供電公司，江蘇徐州 221100）

1 變頻器類型及故障

1.1 ABB 變頻器

1.1.1 補(bǔ)水泵無法定壓并且無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水

（1）現(xiàn)象：補(bǔ)水壓力設(shè)定0.3 MPa，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停。

（2）處理：①正確設(shè)置變頻器的控制方式及參數(shù)；②以安裝遠(yuǎn)傳壓力表為例。正確選擇應(yīng)用宏，將ABB 變頻器參數(shù)9902 設(shè)置為PID，1102 設(shè)置為DI3，1002 設(shè)置為DI1，1201 設(shè)置為選擇，1601 為未選擇，4010 為內(nèi)部，4016 為AI1；③變頻器參數(shù)下載，用面板連接變頻器引線數(shù)據(jù)，選擇本地參數(shù)備份上傳控制盤選中；④選擇下載所有程序至傳動(dòng)僅僅下裝應(yīng)用程序。

（3）注意事項(xiàng)：變頻器應(yīng)用宏修改后，設(shè)置為PID 宏，相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置應(yīng)進(jìn)行更改。

1.1.2 補(bǔ)水變頻器自動(dòng)補(bǔ)水頻率上升速度慢。

（1）現(xiàn)象：補(bǔ)水壓力設(shè)定為0.44 MPa，變頻器由0 Hz 上升至50 Hz。

（2）處理：①首先查看變頻器選型是否與負(fù)載匹配，容量是否過小；②電機(jī)是否缺相；③查看變頻器參數(shù)設(shè)置：最高頻率和最低頻率設(shè)定情況，如果過低造成無法提升頻率；④檢測變頻器的霍爾互感器有無故障。

（3）注意事項(xiàng)。對(duì)于此類故障：①檢查負(fù)載情況；②查看參數(shù)設(shè)置；③檢查變頻硬件情況；④查明外部給定信號(hào)是否正常。

1.2 丹佛斯變頻器

（1）故障：電機(jī)無法運(yùn)行。

（2）現(xiàn)象：報(bào)警代碼OC，無法運(yùn)行。

（3）處理：①查明報(bào)警，轉(zhuǎn)矩超出極限；②盤動(dòng)負(fù)載機(jī)械卡澀，聯(lián)系機(jī)務(wù)專業(yè)消除機(jī)械卡澀故障；③空載啟動(dòng)，負(fù)載試運(yùn)電機(jī)及減速機(jī)，運(yùn)行正常。

（4）注意事項(xiàng)：①設(shè)備啟動(dòng)前經(jīng)常檢查設(shè)備有無卡澀，盤動(dòng)其靈活性；②運(yùn)行中檢查無異物卡澀。

1.3 施耐德變頻器

（1）故障：電機(jī)運(yùn)行三相電流不平衡。

（2）現(xiàn)象：三相電流輸出嚴(yán)重不平衡。

（3）處理：①測量可控硅C 相電阻為MΩ 級(jí)，進(jìn)行更換可控硅；②重新優(yōu)化參數(shù)設(shè)置：P003-1，P0304-400 V，P0305-477 A，P0306-250 kW，P0311-960 r/min，P0700-2 端子輸入，P0704-13，升速增加頻率，P0706-14，減少頻率，P1000-1，P1120-120 S，P1121-240 S，P0500-1，選擇風(fēng)機(jī)和水泵，P1300-2V/f 頻率增加。

（4）注意事項(xiàng)：①落實(shí)變頻器的定期保養(yǎng)及維護(hù)措施；②建立變頻大、小修制度，保證變頻器處于良好備用狀態(tài)。

1.4 變頻器控制柜

（1）1#循環(huán)水泵變頻器無法啟動(dòng)。

（2）現(xiàn)象：1#循環(huán)水泵變頻柜在啟動(dòng)時(shí)繼電器KA3 處冒出火花。

（3）處理：緊固端子X1 上的N 線處松動(dòng)部位，直到無火花。

（4）注意事項(xiàng)：①注意設(shè)備的使用環(huán)境，保證干燥；②控制柜及內(nèi)部端子定期維護(hù)，保持良好備用。變頻器端子接線圖如圖1 所示。

圖1 變頻器端子接線圖

1.5 智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)

1.5.1 輸出過負(fù)荷

（1）變頻器停機(jī)故障。

（2）現(xiàn)象：報(bào)停機(jī)故障。

（3）處理：①檢查電機(jī)負(fù)載和變頻調(diào)系統(tǒng)額定參數(shù)；②檢查電機(jī)連接電纜；③如果故障只是在加速時(shí)候出現(xiàn)，加速時(shí)間可能太短，增加設(shè)定加速時(shí)間；④檢測電流霍爾測量信號(hào)回路。

（4）注意事項(xiàng)：①注意設(shè)備的使用環(huán)境，保證干燥；②控制柜及內(nèi)部端子定期維護(hù)，保持良好備用。

1.5.2 變壓器超高溫保護(hù)

（1）變頻器停機(jī)故障。

（2）現(xiàn)象：變壓器超高溫故障保護(hù)。

（3）處理：①檢查變壓器負(fù)載和環(huán)境溫度與額定值相比較；②檢查安裝條件是否滿足安裝要求（是否暴露在陽光下、空氣流通是否良好等）；③檢查外部信號(hào)回路線路及電纜的屏蔽是否正確接地；④檢查溫控儀及其電路的線路。

（4）注意事項(xiàng)：①注意設(shè)備的使用環(huán)境；②大修后控制電源的相序與原來保持一致，防止通風(fēng)扇反轉(zhuǎn)。

1.5.3 控制電源故障報(bào)警

（1）現(xiàn)象：控制電源報(bào)警。

（2）處理：①檢查AC 380 V/DC 220 V輔助電源；②檢查DC 24 V 電源輸出及產(chǎn)生回路；③檢查各回路監(jiān)測繼電器及其接線。

2 DCS、PLC 類故障

2.1 運(yùn)行時(shí)DCS 無長延時(shí)信號(hào)運(yùn)行。

（1）現(xiàn)象：補(bǔ)水泵點(diǎn)動(dòng)DCS 起動(dòng)，無法自保持。

（2）處理：①檢查發(fā)現(xiàn)DCS 柜啟停接點(diǎn)接反；②調(diào)整變頻器閉鎖線至PLC 柜線路。

（3）注意事項(xiàng)：①DCS 安裝后應(yīng)進(jìn)行各種工況調(diào)試；②失控期間變頻器切換就地運(yùn)行，保證控制及安全；③對(duì)回路接點(diǎn)進(jìn)行改造。

變頻器控制原理如圖2 所示。

圖2 變頻器控制原理

2.2 PLC 柜無啟動(dòng)備妥信號(hào)。

（1）現(xiàn)象：循環(huán)水泵無法啟動(dòng)。

（2）處理：①測量PLC 啟動(dòng)輸出端子電阻為MΩ 級(jí)；②測量變頻器輸出電壓為0 V；③查明端子接地，調(diào)整端子后啟動(dòng)正常。

2.3 PLC 控制屏黑屏

（1）現(xiàn)象：PLC 屏幕液晶無顯示，無法操作。

（2）處理：①更換PIC 電源保險(xiǎn)仍然無顯示，熔斷器燒斷；②查明相電源對(duì)地電阻為0，系回路接地；③進(jìn)行絕緣處理后，試送電，測量電壓220 V，PLC 恢復(fù)正常。

2.4 PLC 控制系統(tǒng)失去控制

（1）現(xiàn)象：PLC 無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止，電源模塊故障燈報(bào)警，PLC 電源模塊燒壞，設(shè)備無法遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，只能就地運(yùn)行調(diào)節(jié)。

（2）處理：①重新校核PLC 電源模塊容量；②設(shè)備停運(yùn)后，更換大一級(jí)的PLC 電源模塊。

（3）注意事項(xiàng)：①設(shè)備擴(kuò)容后及時(shí)校核模塊容量；②及時(shí)更換增容后的電源模塊。

3 問題分析及防范措施

3.1 共性問題

（1）變頻器及PLC 軟、硬件故障。

（2）控制回路繼電器故障。

（3）控制柜維護(hù)、檢修不及時(shí)。

3.2 個(gè)性問題

（1）變頻器及PLC 進(jìn)行技術(shù)改造前必須進(jìn)行容量校核。

（2）自控設(shè)備使用環(huán)境濕度大，高、低壓變頻器對(duì)環(huán)境濕度要求較高。

3.3 防范措施

（1）自控設(shè)備改造前要進(jìn)行容量校核。校核所帶負(fù)荷的容量及AI、AO 模塊的接點(diǎn)總?cè)萘浚x擇PLC 電源模塊容量。校核負(fù)載容量配置變頻器。

（2）對(duì)于自控設(shè)備運(yùn)行環(huán)境嚴(yán)格要求較為嚴(yán)格。使用環(huán)境溫度-15～40 ℃，相對(duì)濕度＜95%，污染級(jí)別為不許有導(dǎo)電性粉塵存在。

（3）自控設(shè)備定期維護(hù)及檢修。控制柜端子緊固及測量對(duì)地絕緣電阻，對(duì)通道進(jìn)行測試，保證其使用時(shí)性能可靠。

（4）在檢修、改造后，及時(shí)對(duì)自控設(shè)備進(jìn)行性能、工況試驗(yàn)、提高設(shè)備功能的完整性。

（5）加強(qiáng)值班人員及檢修人員對(duì)自控設(shè)備的培訓(xùn)，提高解決問題能力。

（6）提高自控人員和故障處理人員的分析能力、解決現(xiàn)場應(yīng)急處理問題的能力。