關(guān)于輸煤系統(tǒng)電氣檢修的常見問題分析

吳煒

（浙江浙能長興發(fā)電有限公司，浙江 湖州 313000）

一、輸煤皮帶系統(tǒng)的常見故障

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，輸煤皮帶系統(tǒng)設(shè)備就會出現(xiàn)一些異常狀況，比如異物卡住皮帶、皮帶煤量超載、皮帶機(jī)撕裂或者皮帶堵煤等，一般情況下，因其電機(jī)電流未達(dá)到電氣保護(hù)報(bào)警跳閘的值，而監(jiān)控系統(tǒng)"CRT"也未產(chǎn)生相應(yīng)的異常設(shè)備跳閘或報(bào)警信號，從而操控員無法及時(shí)的監(jiān)控到設(shè)備的異常，極有可能導(dǎo)致異常擴(kuò)大，損壞設(shè)備。

而輸煤皮帶系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中主要有以下幾種故障類型：首先，在基建安裝時(shí)，路偏開關(guān)、皮帶拉繩接線回路中沒有中間接線盒，經(jīng)過跑偏開關(guān)和拉繩內(nèi)部的接線端子并聯(lián)，從而開關(guān)進(jìn)線孔內(nèi)出現(xiàn)兩根電纜，造成開關(guān)的密封性差，影響其使用壽命，嚴(yán)重的可能會降低絕緣或者控制回路接地，以及造成開關(guān)進(jìn)水產(chǎn)生誤動等問題；其次，由于皮帶測速裝置是滾輪式接觸，所以在皮帶機(jī)運(yùn)行時(shí)，因?yàn)闈L輪式檢測頭上的彈簧設(shè)計(jì)，很難保證滾輪和皮帶的有效接觸，從而降低了其運(yùn)行可靠性；第三，一些輸煤皮帶系統(tǒng)中安裝的是進(jìn)口電容式堵煤檢測器以及煤倉高料位報(bào)警器，這些裝置會受到生產(chǎn)現(xiàn)場水汽、灰塵、煤粉等環(huán)境因素的影響，而頻繁誤動，無法正常使用，而國產(chǎn)的阻旋式堵煤檢測器也由于其堵轉(zhuǎn)電機(jī)的性能相對不是很好，使用壽命比較短；第四，程控CRT裝有皮帶系統(tǒng)電機(jī)電流監(jiān)測裝置，在實(shí)際運(yùn)行中，一些設(shè)備的就地電流表與CRT所顯示的電流值有比較大的差異，把信號線路可能存在的故障排除后，發(fā)現(xiàn)電流變送器的遠(yuǎn)距離輸入信號存在一定的衰減。

二、PLC控制系統(tǒng)故障

PLC故障通常是指整個(gè)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效，它可以分為現(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備故障以及PLC故障兩個(gè)部分。PLC系統(tǒng)包括主機(jī)箱、I/O模塊、擴(kuò)展機(jī)箱、CPU以及相關(guān)的外部和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。而現(xiàn)場的生產(chǎn)控制設(shè)備則包括現(xiàn)場檢測設(shè)備以及端口設(shè)備，比如電動機(jī)、閥門、接觸器、繼電器等等。我們可以按照故障的發(fā)生頻率將其使用期分成三個(gè)階段，即運(yùn)行初期、穩(wěn)定期以及衰老期。從系統(tǒng)的調(diào)試安裝到運(yùn)行大概一年時(shí)間，這段時(shí)期就是運(yùn)行初期。這個(gè)時(shí)期內(nèi)的機(jī)械還處于一個(gè)磨合階段，一些電子元器件由于在電氣干擾中無法經(jīng)受初期的考驗(yàn)而磨損，所以相對來說這段時(shí)間的故障比較多；而進(jìn)入穩(wěn)定期后，雖然仍會有一些故障產(chǎn)生，但其發(fā)生頻率相對減少了；當(dāng)過了穩(wěn)定期的時(shí)間后，控制系統(tǒng)就進(jìn)入一個(gè)衰老期，由于長期的電氣元器件品質(zhì)因數(shù)下降、機(jī)械的磨損等原因，系統(tǒng)又進(jìn)入一個(gè)故障頻發(fā)期。

一般情況下的PLC故障都是外圍接口信號故障，因此在檢修時(shí)，只要檢查PLC某些部位控制動作正常，則可以判PLC程序是正常的，如果通過檢檢發(fā)現(xiàn)運(yùn)算程序有輸出，但PLC的物理接口卻沒有相應(yīng)的輸出，則可以判定為硬件的接口電路故障。并且硬件的故障遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于軟件故障，很多情況下都是執(zhí)行元件故障或者外部信號不滿足等因素造成的。

三、外部干擾問題

（一）電源的干擾

在實(shí)際的工程中，很多系統(tǒng)故障都是由于電源引入的干擾所造成的，因此，一個(gè)運(yùn)行良好的電源是保證PLC控制系統(tǒng)可以穩(wěn)定、正常工作的首要條件。實(shí)際工作環(huán)境中，因?yàn)殡娋W(wǎng)內(nèi)部的變化、大型電力設(shè)備的啟停、開關(guān)操作的浪涌以及變頻器等非工頻設(shè)備引入的電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊、諧波等，都會經(jīng)由輸電線路傳送至電源，從而造成PLC系統(tǒng)的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，引起故障?？梢圆捎肬PS電源為PLC提供單獨(dú)供電，UPS電源通過其自身內(nèi)部的逆變和整流，可以為PLC提供波形相對穩(wěn)定的交流電源。其可以對工業(yè)電視電源、輸煤傳感器、上位機(jī)電源以及PLC電源分別供電，把會對PLC產(chǎn)生影響的工作范圍縮減至最小，特別是現(xiàn)場的傳感器比較多，可以防止由于傳感器電源接地而引起的PLC失電。在PLC電源柜中加裝隔離變壓器，因?yàn)樗梢云鸬揭欢ǖ母綦x直流以及緩沖作用，從而用效的保證PLC的供電可靠性。

（二）接地的干擾

PLC的地線包括屏蔽地、系統(tǒng)地、保護(hù)地以及邏輯地。如果接地系統(tǒng)混亂，對于PLC系統(tǒng)會造成各個(gè)接地電電位分布不均的干擾，不同的接地點(diǎn)存在著地電位差，從而引起環(huán)路電流。如果電纜屏蔽層兩頭都接地的話，就有存在電位差的可能，屏蔽層就有可能會有電流通過，一旦有諸如雷擊等異常狀態(tài)發(fā)生，則地線的電流會變得更大。另外，接地線、屏蔽層很有可能與大地形成閉合環(huán)路，再經(jīng)過變化磁場的作用，屏蔽層內(nèi)就會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層和芯線間的耦合對信號回路產(chǎn)生干擾。如果系統(tǒng)的邏輯地處理不當(dāng)，則會導(dǎo)致PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲以及邏輯運(yùn)算。如果模擬電位出現(xiàn)差值，就會造成對信號測控的誤動作和失真。電纜的屏蔽層要嚴(yán)格按照一點(diǎn)接地的原則，PLC控制系統(tǒng)的零排和接地排做區(qū)分，模擬地、屏蔽地、數(shù)字地以及保護(hù)地也要采用一點(diǎn)接地的方法來配置。每個(gè)柜由接地線連接在一起，再通過一點(diǎn)與系統(tǒng)的接地網(wǎng)進(jìn)行連接，要注意接地線的截面要符合相關(guān)要求。

（三）信號電纜引入的干擾

PLC系統(tǒng)信號量的采入方式常見的有兩種，一種是現(xiàn)場信號直接接入PLC中的I/O模塊，另外一種就是現(xiàn)場信號經(jīng)過中間繼電器進(jìn)行隔離后，再送至PLC模塊。這兩種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。采用第一種直接接入的方法可以簡化系統(tǒng)的接線線路，從而減少了系統(tǒng)的故障點(diǎn)。它通過模塊的光電隔離把信號在其外部與內(nèi)部之間完全隔離，再加阻容濾波電路，對于信號線引入的一些干擾問題可以進(jìn)行有效的防止，并且還節(jié)省了繼電器的成本。不過這種接法也有一定的缺陷，即在接線和調(diào)試時(shí)會產(chǎn)生連電問題，從而導(dǎo)致燒毀模塊。而第二種通過中間繼電器的連接方法，因?yàn)槭褂昧酥虚g隔離繼電器，從而有效的解決了連電的問題。并且PLC系統(tǒng)與輸入信號徹底隔離，可以防止外部干擾信號的入侵。不過這種作法一樣有一定問題，即當(dāng)中間繼電器使用AC220電源時(shí)，單根電纜內(nèi)部線芯間的分布電容會引起耦合電壓，并且很難消除，特別是長電纜的砂合問題更加突出。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，最常用的方法就是換阻抗小、功率大的繼電器，此外還有一種相對節(jié)省成本的方法，就是在繼電器的兩頭并聯(lián)電阻。無論哪種方法，其作用都是減小繼電器兩頭的分壓，從而防止繼電器的誤動作。在選擇電阻阻值時(shí)，采用滑動變阻器來選擇效果比較好，保證了繼電器兩端的電壓小于一定比值時(shí)，就可以避免繼電器由于耦合電壓而產(chǎn)生誤動作。不過要注意使用在PLC繼電器柜中并聯(lián)電阻的方法要布局合理，否則會增加事故點(diǎn)。

當(dāng)然，輸煤系統(tǒng)中還有一些其它的故障，比如外部測點(diǎn)抖動的問題，也是輸煤系統(tǒng)中拉繩、跑偏和打滑等重要的停機(jī)信號等。不過在此限于篇幅本文不做贅述。對于這些檢修中常見的故障，我們要結(jié)合實(shí)踐多摸索、多研究，深入問題的內(nèi)部，找出其產(chǎn)生的規(guī)律、挖掘根本原則，從而找到解決它們的有效的方法，最終提高整個(gè)輸個(gè)火電廠的生產(chǎn)運(yùn)營效益。

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