SIPOS执行机构应用中故障分析及处理

ＳＩＰＯＳ执行机构应用中故障分析及处理　李珂，寇江涛，雷欣涛，田翠峰　４６７３１２）　（中电投平顶山发电分公司，河南平顶山ＰＯＳ　５　ＦＬＡＳＨ系列执行机构在１　０３０ＭＷ火电机组中的应用为例，简要介绍其结构组成，阐述其一般故　［摘要］　以ＳＩ障、控制单元故障及机械传动单元故障的故障现象、分析、处理及预防措施，并阐明了控制单元、减速箱的　在线及离线处理方法及注意事项，有一定的推广意义。　关键词　ＳＩＰＯＳ　５　ＦＬＡＳＨ卡涩电源板减速箱齿轮箱　０引言　某发电公司一期２×１　０３０ＭＷ超超临界大型火电机组　于２０１０年１２月投运，采用东方锅炉厂［￣３０００／２６．１５一ＩＩ１　型超超临界参数变压直流锅炉，大量采用ＳＩＰＯＳ　５　ＦＬＡＳＨ专业型作为电动调节机构。在基建期，经资金节　约优化安装后，部分执行器底座直接焊装在风、烟道本体　上，安装环境复杂。投产后，现场中应用的机构由于生产　环境恶劣、动作频率高、机械负载特性改变、使用时间长　等原因出现各类问题。为此，该公司先后对问题突出的执　行机构进行了集中整治，大幅降低了执行器故障率，取得　了良好效果。　１一般故障及处理方法　ＳＩＰＯＳ　５　ＦＬＡＳＨ电动执行机构的智能化控制单元由２　块标准的电路板组成，即带变频器的电源板和带微处理器　的控制板，具有强大的故障自诊断功能，可发出各种报警　和故障信息，方便用户及时快速地发现和处理故障。一般　出现的故障有ｒｕｎｔｉｍｅ　ｅｒｒｏｒ、ｂｌｏｃｋ　ｉｎ　ｍｏｖｅ、ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｆａｕｌｔ　等。　（１）故障信息：ｂｌｏｃｋ　ｉｎ　ｍｏｖｅ，运行中卡涩故障。　处理方法：就地操作判断阀门是否机械卡涩；必要时　可适当提高设定的开关力矩限值或降低电机转速，但力矩　限值不可设置过大。在设计时，执行器、减速箱、挡板或　阀门三者要求的力矩是相匹配的，在人为更改力矩时要慎　重考虑，过大的力矩可能会造成电机、齿轮、减速机等机　械传动装置的磨损和机械劳损。　（２）故障信息：ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｆａｕｌｔ，控制板和变频器之间的　通信故障。　处理方法：更换电源板，一般可恢复正常；若故障仍　无法消除，则更换整个控制单元，更换过程中，应采取防　静电措施。控制单元的更换分为离线更换和在线更换两　种。如不处于生产运行过程中，或者短时间的全行程动作　不影响运行工况和实际参数时，可采用离线更换，更换后　收稿日期：２０１５—０３—２９　作者简介：李珂（１９８７一），从事火电厂热控设备的管理和维护工作。　需设置关断方式、开关力矩限值等参数，并按操作步骤设　定行程末端位置。否则，须采用在线更换，即首先使用专　用调试软件ＣＯＭ－ＳＩＰＯＳ连接ＰＣ机与控制板的ＲＳ－２３２串　行通信接口进行通信，读出控制单元的配置参数并保存，　更换后使用调试软件将保存的原配置参数写入新的控制单　元即可（须保证在读、写程序过程中机构实际位置不变，　必要时需固定机构输出连杆）。如此，就可实现更换控制　单元过程中保持机构阀位不变，不会大幅影响工况，且无　需单独设置各类参数。　（３）故障信息：电源板块故障。　处理方法：查看Ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ菜单中ｄ．Ｃ　ｌｉｎｋ－ｖｏｌｔａｇｅ参　数（直流母线电压）显示为ＯＶ，严重偏离参考值（２２０Ｖ供　电时为３００Ｖ￣３８０Ｖ供电时为５００Ｖ），此时更换电源板块　即可。该发电分公司在投产初期曾大量更换电源板，其原　因为损坏的多数机构安装位置过于接近锅炉炉膛，且保温　隔热层效果不佳，影响了电子板路的可靠性和稳定性。现　已加厚了保温层，有效降低环境温度，并定期对机构外壳　进行清灰，目前电源板故障率已大幅下降。　２特殊故障及处理方法　特殊故障如ｒｕｎｔｉｍｅ　ｅｒｒｏｒ、ｂｌｏｃｋ　ｉｎ　ｍｏｖｅ等故障信息　经常性重复交叉出现，更换电子板块也无明显好转，一段　时间后故障频次越来越高，且不易复位。此时，不仅需考　虑控制单元故障，还要考虑机械传动部件可能发生的故　障，如控制电机、齿轮单元、减速箱故障等。　２．１控制电机故障　以＃１机组过热器Ａ侧二级减温水调节门为例，该机　构为带推进装置的直行程调节型执行机构，控制电机为三　相异步电机。　２．１．１故障现象　（１）故障初期，机构动作至某一段行程时，经常发出　ｂｌｏｃｋ　ｉｎ　ｍｏｖｅ、ｒｕｎｔｉｍｅ　ｅｒｒｏｒ等故障信息。使用手轮摇　动，未有明显机械卡涩感，使用菜单复位后，即恢复正　常。　电工技术Ｉ　２０１５Ｉ　９期Ｉ６５　对该机构减速箱进行了换型，型号仍为ＧＦ１６０．３，但　由原输出力矩８　０００Ｎ类型更换为１２　５００Ｎ类型。　预防措施：使用过程中，应保证减速箱密封性，防止　外界灰尘等污染润滑油质，并防止润滑油泄漏；同时，尽　量将阀门与热源隔离，并定期清理积灰防止影响机构散　热，防止因机构过热导致机械部件异常和润滑油变质，以　延长机构使用寿命。　＿　图３断裂的卡簧　２．３齿轮箱与减速箱连接处卡簧折断　以＃１机组过热烟气调节挡板３为例，该机构为角行　程执行机构。　２．３．１故障现象　２．３．３原因分析及巩固预防措施　经分析，故障原因为在之前的工作过程中，将机构的　开关力矩限幅设置过大，使联动部分受力过强导致卡簧折　断。出现此类故障的机构均为过热、再热烟气挡板执行机　构。在停炉后进入炉膛检查，发现挡板积灰现象十分严　（１）执行机构阀位反馈跟随指令而平稳改变，但减速　箱输出轴不动作，就地阀门实际不动作，造成阀门“虚假　动作”的现象。　重，原有执行器减速箱的选型并不能满足实际运行需要。　考虑到更换大型号减速机可能会拉坏烟气挡板轴承等部　件，拟在机组大修时技改为一个烟气挡板断开由两个执行　（２）被调对象随着阀门开度变化无明显改变，导致无　法调节被控对象参数。　器分别带动，以降低单台执行机构本身的承受力矩。　２．３．２故障处理　（１）齿轮单元及反馈单元动作正常，但减速箱输出轴　及阀门连杆不动作。判断为减速箱内蜗轮、蜗杆故障，或　齿轮箱与减速箱输入轴之间联动部件故障。　（２）固定连杆，保持就地阀门位置，松开齿轮箱与减　速箱之间的连接固定螺丝；检查减速箱输入轴连接部分，　如蜗杆出现“串动”现象，基本可确认为固定卡簧断开　（如图３所示），此时利用直型卡簧钳更换即可。　（上接第４１页）　３结束语　综上所述，ＳＩＰＯＳ　５　ＦＬＡＳＨ电动执行机构有其独特　的优点，广泛应用于生产现场。而其故障现象也多种多　样，且各部件的损坏往往会相互影响，处理过程中需结合　故障提示和故障现象综合分析，从而找出合理的解决途　径。　（编辑　曼　宁）　控制系统根据油泵、风扇电源空开结点串联判定“冷却器　故障”，这就必须要油泵、风扇电源空开同时全部跳开才　能判定冷却器故障，启动备用冷却器。若油泵或风扇电源　空开单独跳开，则不会判定“冷却器故障”，也不会启动　备用冷却器。由于油泵和风扇对强油风冷变压器散热效果　非常重要，缺一不可，因此这将成为变压器运行的严重安　全隐患。　４结束语　ｑ３１．２　Ｑ３２．４　Ｑ３１．３　Ｑ３２　７　Ｑ３２．８　Ｑ３２．９　近年来，由ＰＬＣ系统控制的强迫油循环冷却变压器　Ｑ３２．５　Ｑ３２．６　已出现多起跳闸事故，究其原因多是运维人员不熟悉控制　回路误操作引起，而ＰＬＣ控制冷却器系统都大同小异，　ＰＬｃ输入信号ｌ　ｌＰ　输入信号ｌ　ｌＰＬＣ输入信号ｌ　ｌＰＬＣ输人信号　因此本文的分析改进具有普遍适用性。通过回路改进切实　地解决了强迫油循环风冷变压器冷却器全停跳闸回路和　组冷却器故障ｌ１３组冷却器故障Ｉ１４组冷却器故障ｌｌ５组冷却器故障　图５冷却器信号回路图（局部）　ＰＬＣ控制回路存在的问题，有利于消除安全隐患，保障设　备、电网的安全稳定运行。　３．２回路改进　如图６所示，将每组冷却器油泵、风扇电源空开结点　串联改为并联接入ＰＬＣ输入端，作为判断冷却器故障的　依据，可很好地解决油泵或风扇故障冷却系统都失去散热　参考文献　［１］ＤＬ／Ｔ　５７２—１９９５电力变压器运行规程［ｓ３　［２］文峰．电气二次接线识图ＥＭ］．北京：中国电力出版社，２０００　（编辑杨小波）　功能同时又不能启动备用冷却器的隐患。　电工技术Ｉ　２０１５　Ｊ　９期Ｉ６７