淺談整流設備故障分析和日常維護

01

DCS800的功能和作用

DCS800系列直流調(diào)速裝置根據(jù)額定電流不同，分為七種結(jié)構(gòu)，即 D1—D7,另根據(jù)負荷工況，分為單象限方式和四象限方式，可用于控制直流電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。天臺索道直流驅(qū)動系統(tǒng)采用雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，因為雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)具有控制容易、平滑調(diào)速和快速響應等特點，它可以在電機最大允許電流和轉(zhuǎn)矩受限制的情況下，能充分發(fā)揮電機的過載能力，在過渡過程中始終保持電流轉(zhuǎn)矩為允許的最大值，使電力拖動系統(tǒng)以最大的加速度起動，到達穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速時，電流降下將使轉(zhuǎn)矩馬上與負載平衡，從而進入系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行。即在起動階段只有電流負反饋沒有轉(zhuǎn)速負反饋。

02

索道整流設備故障排查分析

1、主接觸器故障

故障時間：2020年

故障現(xiàn)象：設備運行時出現(xiàn)啟動故障

故障排查：設備運行時報可控硅故障、發(fā)車故障。檢查DCS供電電源是否正常，其控制面板有無故障信息。供電正常同時，未發(fā)現(xiàn)故障信息。再次重啟運行時，發(fā)現(xiàn)主接觸器吸合后又立即釋放。

測量主接觸器線圈電源，發(fā)現(xiàn)正常吸合后，主接觸器自己釋放，在釋放的同時線圈電源還是正常的。

經(jīng)過對主接觸器的線圈拆檢，發(fā)現(xiàn)線圈內(nèi)部還有觸點，且觸點有明顯的灼燒碳化痕跡，如圖1所示。

圖1 主接觸器線圈拆解圖

通過分析認為此觸點為線圈的內(nèi)部觸點，在線圈完全吸合觸點動作。用萬用表測量其電阻約在12歐姆左右，當我們按下中間的輔助觸點，此時測其電阻在456歐姆左右。其原理如下圖2所示：

圖2 接觸器線圈示意圖

電路剛接通的瞬間，保持線圈被常閉觸點短路，只有啟動線圈工作，電阻小可使線圈獲得較大的電流，從而產(chǎn)生較大的吸力。當接觸器動作后，常閉觸點斷開。啟動線圈和保持線圈串聯(lián)通電，電阻較大，由于工作電壓不變，因此電流較小，但仍可保持銜鐵吸合，達到省電和延長電磁線圈使用壽命的目的。但由于輔助觸點分斷的電流較大（約10A），隨著動作次數(shù)增多，不可避免地出現(xiàn)輕微燒蝕發(fā)黑的現(xiàn)象。因此造成接觸電阻過大，保持線圈不能保證線圈正常吸合，導致主接觸器運行中釋放，造成設備故障。

經(jīng)驗總結(jié)：

（1）本索道根據(jù)此故障案例，及時對自己的接觸器進行了拆解檢查，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部觸點也出現(xiàn)了類似燒灼痕跡。便決定采購該型號的線圈，進行預防性維護更換。

（2）積極與同行交流設備維護經(jīng)驗，有利于設備故障隱患排查，從而針對性的做好預防措施和方案。

2、主斷路器故障

故障時間：2020年10月17日 天臺索道

故障現(xiàn)象：主斷路器不能合閘

故障排查：整流室進行檢查維護時，斷開主電源，在重新合閘時，發(fā)現(xiàn)斷路器不能合閘。經(jīng)多次測試檢查后，認為不能處理。準備將其拆下，一邊對斷路器檢查、一邊準備撇開斷路器短接電源線，作兩手準備，圖3是主斷路器外殼拆開圖。

圖3 主斷路器

將斷路器取下來以后水平放置在工作臺上多次試驗，發(fā)現(xiàn)手動卡住連桿機構(gòu) ，可以進行合閘。這樣可以判定由于內(nèi)部的鎖扣因外面的連桿機構(gòu)被誤觸發(fā)，導致鎖扣與搭鉤分離，從而不能正常合閘鎖死。接下來發(fā)現(xiàn)圖中的脫扣機構(gòu)有異常，將其取下來后發(fā)現(xiàn)斷路器可以正常合閘了。

后續(xù)排查及處理：

后經(jīng)過咨詢施耐德售后，確認為脫扣執(zhí)行機構(gòu)，稱為Mitop線圈。正常狀態(tài)為縮回，圖中伸出狀態(tài)為脫扣狀態(tài)。當前無故障輸出時，此狀態(tài)可推斷為該線圈故障。圖4為脫扣執(zhí)行機構(gòu)與其接線圖。

圖4 脫扣執(zhí)行機構(gòu)與其接線圖

斷路器故障給技術(shù)人員一次警醒，可以延伸為整流設備中接觸器故障，或者其它元器件故障的應急處理 思考。針對此次故障，專門采購制作了應急短接電纜，以便于在斷路器和接觸器出現(xiàn)故障時應急使用。

3、散熱風機故障

故障時間：2022年7月23日 天臺索道

故障現(xiàn)象：DCS800散熱風機異響

故障排查：索道早檢完成，主操人員打開控制電源時，配班人員在檢查設備時發(fā)現(xiàn)DCS800通電后風機發(fā)出異響，因為當時不影響索道正常運行所以沒有立即處理，晚上運營結(jié)束后我們技術(shù)人員斷開主電源，拆開DCS800外殼，將新的風機更換，此時測試風機運行正常無異響，對舊風機進行拆解，發(fā)現(xiàn)該風機的軸承已經(jīng)出現(xiàn)磨損，不能平穩(wěn)、無停滯的順暢運行，于是我們更換新的軸承，選擇軸承時發(fā)現(xiàn)舊風機使用的舊軸承是國產(chǎn)的，詢問得知當時備件無進口軸承所以使用國產(chǎn)替代，考慮到使用周期和維護我們這次使用進口軸承，更換完成后進行測試，風機運行正常。

以上就是整流設備發(fā)生的一些故障和其對應的排查與分析，設備作為周期性元器件發(fā)生故障也是在所難免，主要的是我們技術(shù)人員能及時發(fā)現(xiàn)與處理，讓故障帶來的影響降到最低尤為重要！

03

日常維護

前面所介紹整流設備原理，各種故障排查分析是為了更好的了解設備以及發(fā)生故障時怎么及時快速的解決它，下面則是從日常操作上怎么做到設備的有效維護從而保證設備良好狀態(tài)。索道日常開機早檢流程就是觀察各開關位置是否正常、各設備運行狀態(tài)是否正常，DSC800整流設備單獨放在整流室里，前期整流室的門離地間隙較大，長時間運行下導致動力室內(nèi)的碳粉和灰塵有些許進入整流室，這樣對設備的性能會產(chǎn)生影響，于是我們在整流室大門底部添加了防塵條。另外我們每隔1-2小時對運行中設備進行巡檢，隨時關注設備狀態(tài)，這樣能及時有效的應對突發(fā)狀態(tài)，另外每日中午對整流設備進行測溫記錄，其中主斷路器，進線電抗器，主接觸器，DCS800需要在溫度測量點上進行紅外測溫，各需測溫點如圖6所示。

圖6 主斷路器、進線電抗器、主接觸器、DCS800

測好溫度后在對應表格填好數(shù)據(jù)，電氣設備溫度檢測表如圖7所示，如果測得溫度過高則需要及時進行反饋與處理。

圖7 電氣設備溫度監(jiān)測表

以上這些就是我們?nèi)粘Ｑ矙z要做和需要注意的事項，除了這些技術(shù)人員還整理了下面幾條常規(guī)的維護保養(yǎng)和注意事項：

1、檢查各安裝緊固件有無數(shù)松脫現(xiàn)象，作好安全防范措施，檢修時應由專人進行，檢修完成后，不要遺留任何異物在整流柜、控制柜內(nèi)，以免送電后，整流柜的磁場、振動引起異物的移動，從而產(chǎn)生安全事故。

2、接地檢查

檢查接地線有無腐蝕、松脫狀況，接地連接的地方有無銹情況。引起接地電阻增大。如果出現(xiàn)此類現(xiàn)象可采取更換接地線，重新連接到地網(wǎng)，在有強烈腐蝕的情況時，應采用鍍鋅處理，對于有連接的地方除有螺栓連接外，還需焊接。

3、接線檢查

整流系統(tǒng)中接線占很大的一部分，大到連接銅排，小到1mm2多股線。由于現(xiàn)場環(huán)境千差萬別，有的地方銅排出現(xiàn)銅綠腐蝕現(xiàn)象，因此在安裝時需要對連接處進行表面處理，降低表面粗糙度及導體純度。

4、元器件的檢查

一般整流系統(tǒng)中會配置一套均流測試儀，通過此儀器可以看到整流元件的工作狀態(tài)，或者用mV表測量快熔的兩端電壓，電壓的高低可以間接反應硅元件的工作情況。如果出現(xiàn)某個元件沒有導通，可將元件拆下檢測。

5、操作、換向、直流吸收回路檢測

整流系統(tǒng)中的操作、換向、直流吸收回路中，通常都有阻容吸收電路。在檢修和維護時應檢查此電路中的電容有無擊穿或漏油（油浸電容）現(xiàn)象，電阻兩端連接是否牢固。

6、現(xiàn)場工作環(huán)境的除塵、除濕檢修

設備運行的好壞，很大一部分取決于工作環(huán)境的質(zhì)量，一個好的運行環(huán)境，可以大大延長設備使用壽命，所以我們要盡可能的將設備環(huán)境建設好，防塵除濕尤為重要！

04

結(jié)語

以上就是在技術(shù)部師傅的指導和幫助下，結(jié)合自己在日常工作中對整流設備的一些故障分析和維護檢查的總結(jié)，作為技術(shù)人員是要時刻警惕，不斷學習，研究設備結(jié)構(gòu)、性能、原理，才能在今后設備維護工作中切實有效的保障設備安全。