浅谈整流设备故障分析和日常维护

01

DCS800的功能和作用

DCS800系列直流调速装置根据额定电流不同，分为七种结构，即 D1—D7,另根据负荷工况，分为单象限方式和四象限方式，可用于控制直流电机的转速和转矩。天台索道直流驱动系统采用双闭环直流调速系统，因为双闭环调速系统具有控制容易、平滑调速和快速响应等特点，它可以在电机最大允许电流和转矩受限制的情况下，能充分发挥电机的过载能力，在过渡过程中始终保持电流转矩为允许的最大值，使电力拖动系统以最大的加速度起动，到达稳态转速时，电流降下将使转矩马上与负载平衡，从而进入系统稳态运行。即在起动阶段只有电流负反馈没有转速负反馈。

02

索道整流设备故障排查分析

1、主接触器故障

故障时间：2020年

故障现象：设备运行时出现启动故障

故障排查：设备运行时报可控硅故障、发车故障。检查DCS供电电源是否正常，其控制面板有无故障信息。供电正常同时，未发现故障信息。再次重启运行时，发现主接触器吸合后又立即释放。

测量主接触器线圈电源，发现正常吸合后，主接触器自己释放，在释放的同时线圈电源还是正常的。

经过对主接触器的线圈拆检，发现线圈内部还有触点，且触点有明显的灼烧碳化痕迹，如图1所示。

图1 主接触器线圈拆解图

通过分析认为此触点为线圈的内部触点，在线圈完全吸合触点动作。用万用表测量其电阻约在12欧姆左右，当我们按下中间的辅助触点，此时测其电阻在456欧姆左右。其原理如下图2所示：

图2 接触器线圈示意图

电路刚接通的瞬间，保持线圈被常闭触点短路，只有启动线圈工作，电阻小可使线圈获得较大的电流，从而产生较大的吸力。当接触器动作后，常闭触点断开。启动线圈和保持线圈串联通电，电阻较大，由于工作电压不变，因此电流较小，但仍可保持衔铁吸合，达到省电和延长电磁线圈使用寿命的目的。但由于辅助触点分断的电流较大（约10A），随着动作次数增多，不可避免地出现轻微烧蚀发黑的现象。因此造成接触电阻过大，保持线圈不能保证线圈正常吸合，导致主接触器运行中释放，造成设备故障。

经验总结：

（1）本索道根据此故障案例，及时对自己的接触器进行了拆解检查，发现其内部触点也出现了类似烧灼痕迹。便决定采购该型号的线圈，进行预防性维护更换。

（2）积极与同行交流设备维护经验，有利于设备故障隐患排查，从而针对性的做好预防措施和方案。

2、主断路器故障

故障时间：2020年10月17日 天台索道

故障现象：主断路器不能合闸

故障排查：整流室进行检查维护时，断开主电源，在重新合闸时，发现断路器不能合闸。经多次测试检查后，认为不能处理。准备将其拆下，一边对断路器检查、一边准备撇开断路器短接电源线，作两手准备，图3是主断路器外壳拆开图。

图3 主断路器

将断路器取下来以后水平放置在工作台上多次试验，发现手动卡住连杆机构 ，可以进行合闸。这样可以判定由于内部的锁扣因外面的连杆机构被误触发，导致锁扣与搭钩分离，从而不能正常合闸锁死。接下来发现图中的脱扣机构有异常，将其取下来后发现断路器可以正常合闸了。

后续排查及处理：

后经过咨询施耐德售后，确认为脱扣执行机构，称为Mitop线圈。正常状态为缩回，图中伸出状态为脱扣状态。当前无故障输出时，此状态可推断为该线圈故障。图4为脱扣执行机构与其接线图。

图4 脱扣执行机构与其接线图

断路器故障给技术人员一次警醒，可以延伸为整流设备中接触器故障，或者其它元器件故障的应急处理 思考。针对此次故障，专门采购制作了应急短接电缆，以便于在断路器和接触器出现故障时应急使用。

3、散热风机故障

故障时间：2022年7月23日 天台索道

故障现象：DCS800散热风机异响

故障排查：索道早检完成，主操人员打开控制电源时，配班人员在检查设备时发现DCS800通电后风机发出异响，因为当时不影响索道正常运行所以没有立即处理，晚上运营结束后我们技术人员断开主电源，拆开DCS800外壳，将新的风机更换，此时测试风机运行正常无异响，对旧风机进行拆解，发现该风机的轴承已经出现磨损，不能平稳、无停滞的顺畅运行，于是我们更换新的轴承，选择轴承时发现旧风机使用的旧轴承是国产的，询问得知当时备件无进口轴承所以使用国产替代，考虑到使用周期和维护我们这次使用进口轴承，更换完成后进行测试，风机运行正常。

以上就是整流设备发生的一些故障和其对应的排查与分析，设备作为周期性元器件发生故障也是在所难免，主要的是我们技术人员能及时发现与处理，让故障带来的影响降到最低尤为重要！

03

日常维护

前面所介绍整流设备原理，各种故障排查分析是为了更好的了解设备以及发生故障时怎么及时快速的解决它，下面则是从日常操作上怎么做到设备的有效维护从而保证设备良好状态。索道日常开机早检流程就是观察各开关位置是否正常、各设备运行状态是否正常，DSC800整流设备单独放在整流室里，前期整流室的门离地间隙较大，长时间运行下导致动力室内的碳粉和灰尘有些许进入整流室，这样对设备的性能会产生影响，于是我们在整流室大门底部添加了防尘条。另外我们每隔1-2小时对运行中设备进行巡检，随时关注设备状态，这样能及时有效的应对突发状态，另外每日中午对整流设备进行测温记录，其中主断路器，进线电抗器，主接触器，DCS800需要在温度测量点上进行红外测温，各需测温点如图6所示。

图6 主断路器、进线电抗器、主接触器、DCS800

测好温度后在对应表格填好数据，电气设备温度检测表如图7所示，如果测得温度过高则需要及时进行反馈与处理。

图7 电气设备温度监测表

以上这些就是我们日常巡检要做和需要注意的事项，除了这些技术人员还整理了下面几条常规的维护保养和注意事项：

1、检查各安装紧固件有无数松脱现象，作好安全防范措施，检修时应由专人进行，检修完成后，不要遗留任何异物在整流柜、控制柜内，以免送电后，整流柜的磁场、振动引起异物的移动，从而产生安全事故。

2、接地检查

检查接地线有无腐蚀、松脱状况，接地连接的地方有无锈情况。引起接地电阻增大。如果出现此类现象可采取更换接地线，重新连接到地网，在有强烈腐蚀的情况时，应采用镀锌处理，对于有连接的地方除有螺栓连接外，还需焊接。

3、接线检查

整流系统中接线占很大的一部分，大到连接铜排，小到1mm²多股线。由于现场环境千差万别，有的地方铜排出现铜绿腐蚀现象，因此在安装时需要对连接处进行表面处理，降低表面粗糙度及导体纯度。

4、元器件的检查

一般整流系统中会配置一套均流测试仪，通过此仪器可以看到整流元件的工作状态，或者用mV表测量快熔的两端电压，电压的高低可以间接反应硅元件的工作情况。如果出现某个元件没有导通，可将元件拆下检测。

5、操作、换向、直流吸收回路检测

整流系统中的操作、换向、直流吸收回路中，通常都有阻容吸收电路。在检修和维护时应检查此电路中的电容有无击穿或漏油（油浸电容）现象，电阻两端连接是否牢固。

6、现场工作环境的除尘、除湿检修

设备运行的好坏，很大一部分取决于工作环境的质量，一个好的运行环境，可以大大延长设备使用寿命，所以我们要尽可能的将设备环境建设好，防尘除湿尤为重要！

04

结语

以上就是在技术部师傅的指导和帮助下，结合自己在日常工作中对整流设备的一些故障分析和维护检查的总结，作为技术人员是要时刻警惕，不断学习，研究设备结构、性能、原理，才能在今后设备维护工作中切实有效的保障设备安全。