葛洲坝船闸变频器应急故障处置的-turnitin查重

【摘要】葛洲坝船闸人字门启闭机、活动桥启闭机等均采用PLC和变频器为系统控制核心,变频器控制电机已成为船闸拖动系统的主要控制模式,控制系统智能化和集成化程度大为提高.由于变频器运行平稳,故障率低,若不专门对其运行状态和故障状态进行总结,仅靠处理实际故障累积经验是远远不够的.同时因为维修经验不足,在完全依靠变频器的事故门与活动桥拖动系统突发故障时,难以做到高效准确的排除故障,甚至导致碍航.如何实现变频器故障时的快速处置是我们所面临的重要问题,掌握变频器快速检修,是船闸设备稳定运行的重要保障.笔者主要从变频器状态检测、备件储备、备用回路设置、人员技术培训、应急操作等几个方面进行了研究和思考.

【关键词】船闸变频器急故障处置

一、变频器状态检测和故障快速判断

变频器状态检测主要可以分为变频器网卡工作状态检测和变频器工作状态检测两个方面.变频器网络工作状态可以通过观察VW3A3310网卡上面的5个LED指示灯,这些LED各种状态的意义如下：（一）RX灯,,常亮表示以太网卡接收到一个格式；（二）TX灯,,常亮表示以太网卡发送一个格式；（三）FLT灯,红色,亮表示有以太网故障；（四）STS灯,绿色,亮表示IP地址已配置；灭表示IP地址未输入或由BOOTP或FDR（DHCP）怎么写作器分配；闪烁3次,表示卡未连接；闪烁4次,表示IP冲突；闪烁5次,表示动态编址有效；（五）10/100灯,绿色,亮表示100Mbps；灭表示10Mbps,或无网络.

二、变频器工作状态可以通过图形显示操作面板查阅.

操作面板从上至下分为4个区域,第1区为显示行,在出厂设置模式下由左至右显示变频器状态、有效控制通道、频率给定值、电机内电流.第2区为菜单行,显示当前菜单和子菜单的名称.第3区为菜单、子菜单、参数、值、柱状图等在下拉窗口中的显示区域.第4区显示为当前窗口下F1 至F4按键的功能.

变频器主要工作状态有以下几种：

- NLP：无主电源（L1,L2, L3上无主电源）

- NST：自由停车

- RDY：变频器已准备好

- RUN：变频器正在运行

有效给定通道主要有以下几种,其中人字门启闭机给定通道为Term,活动桥启闭机给定通道为NET,当采用变频器手动驱动电机运行时给定通道为HMI：

- Term：端子

- HMI：图形显示终端

- NET：通信卡

技术人员可以通过查询变频器工作状态,测量变频器直流母线电压（端子PO和端子PC-之间的电压）等快速判断变频器工作是否正常,并相应处理各外部故障,当变频器自身故障时,及时更换变频器.

三、变频器备件储备和快速更换

随着一号闸事故门、二三号闸活动桥、三闸一控的陆续改造完成,变频器控制电机的模式已成为船闸电力拖动的主要控制模式.备件储备时应考虑各型号变频器及其附属卡件均有同型号的备件.一旦确认变频器故障,应立即进行更换.各变频器型号如下.（一）变频器ATV71HD30N4,用于三号闸上游人字门机房的45kW电机,共计2台；（二）变频器ATV71HD37N4,用于二三号闸活动桥人字门机房的37kW电机,共计4台；（三）变频器ATV71HD45N4,用于一号闸上游人字门机房、二号闸上游人字门机房、三号闸下游人字门机房的45kW电机,共计6台；（四）变频器ATV71HD55N4,用于一号闸下游人字门机房的55kW电机,共计2台；（五）变频器ATV71HD75N4,用于二号闸下游人字门机房、一号闸事故门人字门机房的45kW电机,共计4台.

在更换变频器时,应首先用中文操作面板对原有参数进行备份,并将备份文件恢复到新的变频器上.拆装各选项卡时应严格按照变频器手册中指出的装配步骤进行,由于各选项卡拆装较为复杂,平时应对维修人员进行选项卡实际拆装培训,缩短变频器更换时间.

四、备用回路设置

为保证通航,人字门启闭机设置有旁路运行模式,应用于变频器故障无法解除的情况.但旁路运行时没有软启动,而且采用有极调速,启动及变速时易对电网产生较大冲击,事故门、活动桥启闭机则未设置旁路运行模式.

事故门、活动桥启闭机电机已在原来的技改中被改造成为普通异步电动机,在只考虑将门体提起不影响通航,而不用考虑门体下降时制动耗能的情况下,增加应急提升回路只需加入启动电阻用于增大电机启动转矩和降低启动电流即可.由于原控制柜内并无多余空间,增加应急提升回路只能在机房内增加电机应急控制箱一套及启动电阻箱一套,控制箱内设控制接触器,柜门安装紧急起升按钮.

由于涉及门体两侧运行,增加的临时旁路需在肉眼的观察下不断启停用于纠偏,启停电流将对电网造成冲击.应急提升回路若采用固定安装方式,则可以大大减少变频器故障时的处理时间,但也会相应增加投资和故障点.应急提升回路若采用临时接线的安装方式,则接线所耗费的时间与更换变频器相比并无优势.

事故门、活动桥变频改造后,原理简洁,回路清晰,总体上我们仍应以提高对PLC、变频器技术掌握程度为手段,缩短故障处理时间,是否增加应急回路则还需要再进一步研究.

五、应急操作

在变频器因外部故障无法正常运行,但变频器本身并无故障时,可以通过变频器HMI面板进行应急提升操作,具体步骤如下.

（一）设置变频器HMI模式,设置步骤如下：中文操作面板―ESC―进入变频器中文菜单；选择1.变频器菜单―1.6命令―设置给定1通道为“图形显示终端”（活动桥原设置为“通讯卡”）（二）手动开启1-K1（变频器电源控制）；（三）手动开启抱闸1-K2；（四）在中文面板选择频率10HZ,点击按钮run启动电机运行,测试转动方向,然后按“STOP”停机,选择频率25HZ～50HZ运行,可通过面板旋钮调节频率控制电机转速；（注：避免长时间低频率运行）（五）点击按钮“STOP”控制停机,手动关闭灵敏继电器；（六）两侧分别操作,应同时,同频率运行,高度偏差超过30cm应及时纠偏.

六、结语

只要我们能够了解变频器工作原理,掌握变频器各指示灯和面板代码含义,能快速进行变频器拆装,能熟练采用HMI模式进行变频器手动控制电机启停,就能保证在变频器出现故障时,迅速而准确的查出故障原因,从而采取相应对策保证运行的稳定性.

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葛洲坝船闸变频器应急故障处置的