客運(yùn)索道DCS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)典型故障分析與對(duì)策

艾憲忠，付連師，李曉寧

（泰安市泰山索道運(yùn)營(yíng)中心，山東 泰安 27100）

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大跨度、大運(yùn)量的客運(yùn)索道應(yīng)用DCS系列驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較廣泛。很多維護(hù)人員對(duì)索道DCS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理及其設(shè)備之間的相互關(guān)系等均缺乏相對(duì)深入的認(rèn)知。通過進(jìn)一步加強(qiáng)典型故障分析學(xué)習(xí)，不斷深化對(duì)設(shè)備的認(rèn)識(shí)，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)程和安全規(guī)范，方可保障索道設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

1 參考——實(shí)際偏差故障

1.1 故障經(jīng)過及現(xiàn)象

早掛車過程中，低速開車，加速到2m/s時(shí)出現(xiàn)參考——實(shí)際偏差故障。

1.2 故障分析、處置經(jīng)過

測(cè)量76A1與76A2（見圖1）端子電壓，發(fā)現(xiàn)有差別。調(diào)閱原始數(shù)據(jù)比對(duì)，發(fā)現(xiàn)76A2與原始數(shù)據(jù)偏差較大，斷定由于76A2數(shù)值變化造成此故障。

圖1 參考——實(shí)際檢測(cè)控制電路

按照原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，在各個(gè)速度下進(jìn)行對(duì)比，在各個(gè)速度下測(cè)試正常后，正常對(duì)外運(yùn)營(yíng)。

1.3 對(duì)策

（1）電氣部件存在老化漂移現(xiàn)象，要注意這種現(xiàn)象，并且在使用中密切觀察，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和更換。

（2）注意記錄各關(guān)鍵設(shè)備和元件的參數(shù)、正常數(shù)值和狀態(tài)，重要設(shè)備做標(biāo)記以便于在巡視檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)變化，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整（見表1）。

表1 DCS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參考值與測(cè)速電機(jī)參數(shù)測(cè)定記錄表

2 勵(lì)磁電源燒壞故障

2.1 故障經(jīng)過及現(xiàn)象

索道運(yùn)行中突然工作停車，通過觀察觸摸屏顯示驅(qū)動(dòng)站自動(dòng)開關(guān)故障，對(duì)所有的自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行排查，通過排查發(fā)現(xiàn)1號(hào)可控硅裝置的10F1、20F3、22F1開關(guān)跳閘，經(jīng)進(jìn)一步排查發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁電源燒毀，控制電源也出現(xiàn)燒蝕痕跡（見圖2）。

圖2 燒毀的電源板

2.2 故障分析、處置經(jīng)過

引起勵(lì)磁電源燒毀的主要原因有以下幾種，一是勵(lì)磁線圈短路，這也是為什么發(fā)生勵(lì)磁電源燒毀后不能立即投切備用柜，必須確認(rèn)外圍電路沒有異常時(shí)再投切備用柜，避免次生故障再把備用柜的勵(lì)磁電源燒毀。二是勵(lì)磁電源因長(zhǎng)時(shí)間使用老化造成燒毀。三是過電壓造成勵(lì)磁電源燒毀。通過分析認(rèn)為此次中天門索道勵(lì)磁電源燒毀是由于運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，勵(lì)磁電源長(zhǎng)時(shí)間工作元器件老化造成的。同時(shí)由于勵(lì)磁電源短路過程中發(fā)生電弧放電，對(duì)安裝在其旁邊的控制電源造成損傷，引起控制電源損壞，22F1跳閘，從事后測(cè)量控制電源板也確認(rèn)已經(jīng)損壞。

由于勵(lì)磁電源燒毀屬于比較嚴(yán)重的故障，為確保設(shè)備安全，避免發(fā)生次生故障，必須對(duì)外圍電路排查無(wú)誤后再切換至備份主驅(qū)動(dòng)。立即開啟緊急驅(qū)動(dòng)，在緊急驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過對(duì)主電機(jī)、勵(lì)磁線圈、輔助回路等外圍電路進(jìn)行排查，確認(rèn)沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常，然后試投送2號(hào)可控硅柜，勵(lì)磁電源和控制電源工作正常，沒有明顯溫升和異常后切換至主驅(qū)動(dòng)，索道恢復(fù)正常

2.3 對(duì)策

（1）發(fā)生可控硅勵(lì)磁電源燒毀后，不應(yīng)立即切換至備用可控硅，應(yīng)對(duì)主電機(jī)勵(lì)磁繞組，輔助回路檢查無(wú)誤后再投切備用可控硅裝置。

（2）發(fā)生勵(lì)磁電源燒毀后，在更換勵(lì)磁電源時(shí)，應(yīng)將兩套可控硅勵(lì)磁電源切換用的兩個(gè)接觸器一并更換，防止因接觸器觸點(diǎn)接觸電阻增大再次燒毀勵(lì)磁電源，并經(jīng)常性的檢查測(cè)量該接觸器觸點(diǎn)的阻值。

（3）重視對(duì)可控硅主要部件的備件采購(gòu)，如：電源板、控制板、采集板、勵(lì)磁電源板、可控硅器件、快熔保險(xiǎn)等。

（4）此次故障的發(fā)生和排除最先出現(xiàn)的提示是自動(dòng)開關(guān)故障，并不能指出具體是那個(gè)開關(guān)跳閘，由于跳閘的開關(guān)位于可控硅室內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)處置人員在觀察控制柜內(nèi)沒有跳閘的開關(guān)，并沒有立即想到可控硅室內(nèi)的空開是否存在異常，通過摸排到可控硅室時(shí)有燒焦的味道，才最終發(fā)現(xiàn)是勵(lì)磁電源燒毀。其次是備件一定要充足，尤其是要加強(qiáng)儲(chǔ)備關(guān)鍵部位的關(guān)鍵部件。

3 主電機(jī)失磁故障

3.1 故障經(jīng)過及現(xiàn)象

索道因雷雨天氣提前停車，至17:25巡線重新開車，后加速至5.5m/s開始收車，此時(shí)勵(lì)磁電流10.6A，使用1#可控硅SCR1（2000年原裝可控硅變流器）。當(dāng)上線的全部45個(gè)車廂還剩8個(gè)車廂時(shí)出現(xiàn)工作停車，故障顯示為“主電機(jī)失磁”。此時(shí)因天氣不好隨時(shí)可能有雷雨，為盡快完成收車，機(jī)電人員在檢查控制柜沒有問題后，復(fù)位成功，重新開車，車速提升至5.5m/s時(shí)此故障再次出現(xiàn)，此時(shí)還有4個(gè)車廂未收完，隨即復(fù)位開車并將速度調(diào)低至4m/s運(yùn)行，至收完車未再發(fā)生停車。

3.2 故障分析、處置經(jīng)過

（1）使用CDP面板分別調(diào)取兩套DCS500B系統(tǒng)部分?jǐn)?shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)如表2。

表2 兩套DCS500B驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄表

（2）排除由于兩套可控硅切換連接部分，以及可控硅至主電機(jī)勵(lì)磁回路電纜出現(xiàn)問題的可能性。

（3）分別使用兩套可控硅系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試，記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)如下（見表3、表4）。

表3 2#可控硅變流器運(yùn)行數(shù)據(jù)表SCR2（2008年備份）

表4 1#可控硅過變流器運(yùn)行數(shù)據(jù)表SCR1（2000年原裝）

（4）由于SCR2的電樞電壓測(cè)量回路SDCS—PIN—51測(cè)量單元板出現(xiàn)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)提前進(jìn)入弱磁調(diào)速階段，勵(lì)磁電流下降范圍超出了弱磁調(diào)速電流下限保護(hù)值，觸發(fā)了SCR的失磁保護(hù)功能。

確認(rèn)故障原因是由于電樞電壓測(cè)量回路SDCS—PIN—51取樣電阻出現(xiàn)阻值漂移，導(dǎo)致取樣值不準(zhǔn)確后，重新訂購(gòu)了一套SDCS—PIN—51板，更換后故障排除。

3.3 對(duì)策

（1）主電機(jī)失磁故障的原因有多種，要根據(jù)故障現(xiàn)象來(lái)查找原因，一般情況下，出現(xiàn)低速正常，而高速時(shí)出現(xiàn)失磁故障，大多數(shù)是由于測(cè)量單元板取樣數(shù)據(jù)發(fā)生改變引起的。

（2）故障發(fā)生后因沒有備件，導(dǎo)致只有一套SCR系統(tǒng)在運(yùn)行，對(duì)設(shè)備的整體安全性有影響，因此要加強(qiáng)備件的儲(chǔ)備。

（3）該故障從發(fā)生到確認(rèn)故障點(diǎn)用了兩個(gè)晚上的時(shí)間，故障點(diǎn)判斷準(zhǔn)確，為順利排除故障打下了良好基礎(chǔ)，下一步要加強(qiáng)對(duì)DCS500可控硅控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，掌握弱磁調(diào)速的原理，提高故障處理的速度。

（4）各類電氣模塊、電路板、CPU板卡等備件到貨后，需進(jìn)行設(shè)定和上電測(cè)試，確認(rèn)正常后方可進(jìn)行標(biāo)識(shí)備用，否則在故障處置過程中會(huì)走很多彎路。

（5）加強(qiáng)與廠家的溝通與交流，深入開展對(duì)關(guān)鍵電氣核心技術(shù)的技能培訓(xùn)。

4 結(jié)語(yǔ)

上述故障的及時(shí)處置，得益于及時(shí)調(diào)閱驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的存檔數(shù)據(jù)。索道通車后，機(jī)電人員便將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各部正常工作下的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行存檔為后續(xù)各類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障提供原始數(shù)據(jù)支撐。

泰山索道非常重視機(jī)電人員對(duì)于各類故障的應(yīng)急處置，多年來(lái)不斷加大設(shè)備備份力度，提升設(shè)備本質(zhì)安全。早在2008年就對(duì)中天門索道進(jìn)行升級(jí)改造，增加一套DCS500B驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在處理各類DCS系列故障時(shí)，不影響設(shè)備正常運(yùn)行。為提高機(jī)電人員動(dòng)手能力，率先在行業(yè)內(nèi)自行制作了索道模型供技術(shù)人員進(jìn)行日常故障處置訓(xùn)練。通過對(duì)各類故障的分析、總結(jié)、提煉，有效提升了機(jī)電人員的故障應(yīng)急處置能力。