客運索道DCS驅動系統典型故障分析與對策

艾憲忠，付連師，李曉寧

（泰安市泰山索道運營中心，山東 泰安 27100）

近年來，國內大跨度、大運量的客運索道應用DCS系列驅動系統比較廣泛。很多維護人員對索道DCS驅動系統的原理及其設備之間的相互關系等均缺乏相對深入的認知。通過進一步加強典型故障分析學習，不斷深化對設備的認識，嚴格遵守各項操作規程和安全規范，方可保障索道設備始終處于良好的運行狀態。

1 參考——實際偏差故障

1.1 故障經過及現象

早掛車過程中，低速開車，加速到2m/s時出現參考——實際偏差故障。

1.2 故障分析、處置經過

測量76A1與76A2（見圖1）端子電壓，發現有差別。調閱原始數據比對，發現76A2與原始數據偏差較大，斷定由于76A2數值變化造成此故障。

圖1 參考——實際檢測控制電路

按照原始數據進行調整，在各個速度下進行對比，在各個速度下測試正常后，正常對外運營。

1.3 對策

（1）電氣部件存在老化漂移現象，要注意這種現象，并且在使用中密切觀察，及時進行調整和更換。

（2）注意記錄各關鍵設備和元件的參數、正常數值和狀態，重要設備做標記以便于在巡視檢查時發現變化，及時進行調整（見表1）。

表1 DCS驅動系統參考值與測速電機參數測定記錄表

2 勵磁電源燒壞故障

2.1 故障經過及現象

索道運行中突然工作停車，通過觀察觸摸屏顯示驅動站自動開關故障，對所有的自動開關進行排查，通過排查發現1號可控硅裝置的10F1、20F3、22F1開關跳閘，經進一步排查發現勵磁電源燒毀，控制電源也出現燒蝕痕跡（見圖2）。

圖2 燒毀的電源板

2.2 故障分析、處置經過

引起勵磁電源燒毀的主要原因有以下幾種，一是勵磁線圈短路，這也是為什么發生勵磁電源燒毀后不能立即投切備用柜，必須確認外圍電路沒有異常時再投切備用柜，避免次生故障再把備用柜的勵磁電源燒毀。二是勵磁電源因長時間使用老化造成燒毀。三是過電壓造成勵磁電源燒毀。通過分析認為此次中天門索道勵磁電源燒毀是由于運行時間過長，勵磁電源長時間工作元器件老化造成的。同時由于勵磁電源短路過程中發生電弧放電，對安裝在其旁邊的控制電源造成損傷，引起控制電源損壞，22F1跳閘，從事后測量控制電源板也確認已經損壞。

由于勵磁電源燒毀屬于比較嚴重的故障，為確保設備安全，避免發生次生故障，必須對外圍電路排查無誤后再切換至備份主驅動。立即開啟緊急驅動，在緊急驅動運轉過程中，通過對主電機、勵磁線圈、輔助回路等外圍電路進行排查，確認沒有發現明顯異常，然后試投送2號可控硅柜，勵磁電源和控制電源工作正常，沒有明顯溫升和異常后切換至主驅動，索道恢復正常

2.3 對策

（1）發生可控硅勵磁電源燒毀后，不應立即切換至備用可控硅，應對主電機勵磁繞組，輔助回路檢查無誤后再投切備用可控硅裝置。

（2）發生勵磁電源燒毀后，在更換勵磁電源時，應將兩套可控硅勵磁電源切換用的兩個接觸器一并更換，防止因接觸器觸點接觸電阻增大再次燒毀勵磁電源，并經常性的檢查測量該接觸器觸點的阻值。

（3）重視對可控硅主要部件的備件采購，如：電源板、控制板、采集板、勵磁電源板、可控硅器件、快熔保險等。

（4）此次故障的發生和排除最先出現的提示是自動開關故障，并不能指出具體是那個開關跳閘，由于跳閘的開關位于可控硅室內，現場處置人員在觀察控制柜內沒有跳閘的開關，并沒有立即想到可控硅室內的空開是否存在異常，通過摸排到可控硅室時有燒焦的味道，才最終發現是勵磁電源燒毀。其次是備件一定要充足，尤其是要加強儲備關鍵部位的關鍵部件。

3 主電機失磁故障

3.1 故障經過及現象

索道因雷雨天氣提前停車，至17:25巡線重新開車，后加速至5.5m/s開始收車，此時勵磁電流10.6A，使用1#可控硅SCR1（2000年原裝可控硅變流器）。當上線的全部45個車廂還剩8個車廂時出現工作停車，故障顯示為“主電機失磁”。此時因天氣不好隨時可能有雷雨，為盡快完成收車，機電人員在檢查控制柜沒有問題后，復位成功，重新開車，車速提升至5.5m/s時此故障再次出現，此時還有4個車廂未收完，隨即復位開車并將速度調低至4m/s運行，至收完車未再發生停車。

3.2 故障分析、處置經過

（1）使用CDP面板分別調取兩套DCS500B系統部分數據，記錄數據如表2。

表2 兩套DCS500B驅動系統數據記錄表

（2）排除由于兩套可控硅切換連接部分，以及可控硅至主電機勵磁回路電纜出現問題的可能性。

（3）分別使用兩套可控硅系統進行運行測試，記錄運行數據如下（見表3、表4）。

表3 2#可控硅變流器運行數據表SCR2（2008年備份）

表4 1#可控硅過變流器運行數據表SCR1（2000年原裝）

（4）由于SCR2的電樞電壓測量回路SDCS—PIN—51測量單元板出現故障，導致系統提前進入弱磁調速階段，勵磁電流下降范圍超出了弱磁調速電流下限保護值，觸發了SCR的失磁保護功能。

確認故障原因是由于電樞電壓測量回路SDCS—PIN—51取樣電阻出現阻值漂移，導致取樣值不準確后，重新訂購了一套SDCS—PIN—51板，更換后故障排除。

3.3 對策

（1）主電機失磁故障的原因有多種，要根據故障現象來查找原因，一般情況下，出現低速正常，而高速時出現失磁故障，大多數是由于測量單元板取樣數據發生改變引起的。

（2）故障發生后因沒有備件，導致只有一套SCR系統在運行，對設備的整體安全性有影響，因此要加強備件的儲備。

（3）該故障從發生到確認故障點用了兩個晚上的時間，故障點判斷準確，為順利排除故障打下了良好基礎，下一步要加強對DCS500可控硅控制系統的學習，掌握弱磁調速的原理，提高故障處理的速度。

（4）各類電氣模塊、電路板、CPU板卡等備件到貨后，需進行設定和上電測試，確認正常后方可進行標識備用，否則在故障處置過程中會走很多彎路。

（5）加強與廠家的溝通與交流，深入開展對關鍵電氣核心技術的技能培訓。

4 結語

上述故障的及時處置，得益于及時調閱驅動系統的存檔數據。索道通車后，機電人員便將驅動系統各部正常工作下的各個參數進行了測定，并將數據進行存檔為后續各類驅動系統故障提供原始數據支撐。

泰山索道非常重視機電人員對于各類故障的應急處置，多年來不斷加大設備備份力度，提升設備本質安全。早在2008年就對中天門索道進行升級改造，增加一套DCS500B驅動系統，能夠實現在處理各類DCS系列故障時，不影響設備正常運行。為提高機電人員動手能力，率先在行業內自行制作了索道模型供技術人員進行日常故障處置訓練。通過對各類故障的分析、總結、提煉，有效提升了機電人員的故障應急處置能力。