電力系統(tǒng)自控設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 補水泵無法定壓并且無法實現(xiàn)自動補水

（1）現(xiàn)象：補水壓力設定0.3 MPa，無法實現(xiàn)自動啟停。

（2）處理：①正確設置變頻器的控制方式及參數(shù)；②以安裝遠傳壓力表為例。正確選擇應用宏，將ABB 變頻器參數(shù)9902 設置為PID，1102 設置為DI3，1002 設置為DI1，1201 設置為選擇，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僅僅下裝應用程序。

（3）注意事項：變頻器應用宏修改后，設置為PID 宏，相應的參數(shù)設置應進行更改。

1.1.2 補水變頻器自動補水頻率上升速度慢。

（1）現(xiàn)象：補水壓力設定為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載匹配，容量是否過小；②電機是否缺相；③查看變頻器參數(shù)設置：最高頻率和最低頻率設定情況，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。對于此類故障：①檢查負載情況；②查看參數(shù)設置；③檢查變頻硬件情況；④查明外部給定信號是否正常。

1.2 丹佛斯變頻器

（1）故障：電機無法運行。

（2）現(xiàn)象：報警代碼OC，無法運行。

（3）處理：①查明報警，轉(zhuǎn)矩超出極限；②盤動負載機械卡澀，聯(lián)系機務專業(yè)消除機械卡澀故障；③空載啟動，負載試運電機及減速機，運行正常。

（4）注意事項：①設備啟動前經(jīng)常檢查設備有無卡澀，盤動其靈活性；②運行中檢查無異物卡澀。

1.3 施耐德變頻器

（1）故障：電機運行三相電流不平衡。

（2）現(xiàn)象：三相電流輸出嚴重不平衡。

（3）處理：①測量可控硅C 相電阻為MΩ 級，進行更換可控硅；②重新優(yōu)化參數(shù)設置：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，選擇風機和水泵，P1300-2V/f 頻率增加。

（4）注意事項：①落實變頻器的定期保養(yǎng)及維護措施；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。

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

（3）處理：緊固端子X1 上的N 線處松動部位，直到無火花。

（4）注意事項：①注意設備的使用環(huán)境，保證干燥；②控制柜及內(nèi)部端子定期維護，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 輸出過負荷

（1）變頻器停機故障。

（2）現(xiàn)象：報停機故障。

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

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

1.5.2 變壓器超高溫保護

（1）變頻器停機故障。

（2）現(xiàn)象：變壓器超高溫故障保護。

（3）處理：①檢查變壓器負載和環(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：①注意設備的使用環(huán)境；②大修后控制電源的相序與原來保持一致，防止通風扇反轉(zhuǎn)。

1.5.3 控制電源故障報警

（1）現(xiàn)象：控制電源報警。

（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 運行時DCS 無長延時信號運行。

（1）現(xiàn)象：補水泵點動DCS 起動，無法自保持。

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

（3）注意事項：①DCS 安裝后應進行各種工況調(diào)試；②失控期間變頻器切換就地運行，保證控制及安全；③對回路接點進行改造。

變頻器控制原理如圖2 所示。

圖2 變頻器控制原理

2.2 PLC 柜無啟動備妥信號。

（1）現(xiàn)象：循環(huán)水泵無法啟動。

（2）處理：①測量PLC 啟動輸出端子電阻為MΩ 級；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 電源保險仍然無顯示，熔斷器燒斷；②查明相電源對地電阻為0，系回路接地；③進行絕緣處理后，試送電，測量電壓220 V，PLC 恢復正常。

2.4 PLC 控制系統(tǒng)失去控制

（1）現(xiàn)象：PLC 無法實現(xiàn)遠程啟動、停止，電源模塊故障燈報警，PLC 電源模塊燒壞，設備無法遠程調(diào)節(jié)，只能就地運行調(diào)節(jié)。

（2）處理：①重新校核PLC 電源模塊容量；②設備停運后，更換大一級的PLC 電源模塊。

（3）注意事項：①設備擴容后及時校核模塊容量；②及時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、檢修不及時。

3.2 個性問題

（1）變頻器及PLC 進行技術改造前必須進行容量校核。

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

3.3 防范措施

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

（2）對于自控設備運行環(huán)境嚴格要求較為嚴格。使用環(huán)境溫度-15～40 ℃，相對濕度＜95%，污染級別為不許有導電性粉塵存在。

（3）自控設備定期維護及檢修。控制柜端子緊固及測量對地絕緣電阻，對通道進行測試，保證其使用時性能可靠。

（4）在檢修、改造后，及時對自控設備進行性能、工況試驗、提高設備功能的完整性。

（5）加強值班人員及檢修人員對自控設備的培訓，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)場應急處理問題的能力。