#9机组电磁振打过流原因分析

#9机组电磁振打过流原因分析
安阳电厂#9机组电除尘顶部电磁振打系统，投入运行已十余年。

在运行时间的后半段，多次出现振打电流过大现象。

文章细介绍了电磁振打的具体情况，并对过流原因进行了较全面的分析。

分析表明，#9机组电磁振打过流现象的主要原因有：第一，可控硅及二极管反向截止电阻过小；第二，振打锤底座下陷或者存在机械卡涩；第三，绝缘等级降低，导致设备接地。

标签：电磁振打；过流；原因
1 概述
安阳电厂#9机组电磁振打控制系统采用的是北京信实德电气设备有限公司设计的EPCON电除尘器智能电磁振打控制系统。

电磁振打控制系统是专门用来控制除尘器振打设备的系统，通过振打器的作用，对极板上的积灰传递一种上大下小的振打力，从而有效地清除沉积在电除尘器极板和极线上的粉尘。

振打器设置在除尘器顶部，运行部件处于烟尘之外，有利于振打系统的可靠运行和日常维护。

但是由于设备投产较早，就地设备运行时间已在10年以上，在长时间、大周期的运行中，往往会出现振打电流过大，引起控制电缆发热抖动的问题，严重时，甚至会跳闸空气开关，影响除尘系统的稳定可靠运行。

2 电磁振打系统工作原理简介
电磁振打是利用电磁力工作的。

当振打线圈中流过直流电流时，产生磁力将振打棒吸起至某一高度，然后断电，磁力消失，振打棒落下撞击阳极板或阴极框架，产生振打力。

电磁振打系统采用西门子s7-200型PLC进行逻辑控制，将振打器连接成矩阵形式（如下图1所示），振打器跨接在行线（L1～L19）和列线（N1～N18）之间，由PLC发出触发信号，通过可控硅的选择性通断作用，来操纵被控负荷（电磁振打器）动作。

同时，通过设置脉冲宽度，来更改振打柜对每个振打器的供电时间，调整电磁锤的提升高度，从而调整振打力的大小。

本系统要求任何时刻，矩阵中不能有两个或两个以上的振打器同时工作，即每次只允许一个振打器投入运行。

3 电磁振打系统设备参数及运行现状
3.1 电磁振打系统设备参数
3.1.1 安阳电厂顶部电磁振打采用分组方式。

将顶部电磁振打分为A、B两侧，每侧控制系统布置大功率可控硅34个，最大负载电流100A；布置共阳极二极管72个，最大负载电流50A；布置276个电磁锤振打器，分为阳极振打180个，阴极振打96个，按双8*9矩阵形式排列，振打高度在0～30cm范围内可调。

3.1.2 供电及检测电源采用三相整流供电方式，输出电压直流220V，最大电
流可达100A，输出电压可用整流电源模块上的旋钮进行电压调整。

3.1.3 振打器线圈电阻正常情况下在5Ω左右，振打电流采用电流互感器测量，转换后输出标准4～20mA信号，正常工作电流在40A～60A范围内，系统设置开路电流为1A，过流电流值为150A，严重过流电流值为200A。

在工控机监视画面上，振打器正常工作状态为绿色，开路显示为黄色，过流显示为蓝色，严重过流显示为红色。

3.2 电磁振打系统运行现状
电磁振打设备在长周期运行中，并且顶部振打处于露天环境，存在着部分控制设备老化以及就地设备绝缘强度降低的问题。

在实际工作中，特别是在阴雨天气，检修人员往往会发现下列问题：
3.2.1 在工控机监控画面上，振打器工作状态出现大面积蓝色，甚至是红色，此时的瞬时监视电流大大超出正常工作振打电流，高达150多安，导致电缆发热、抖动，甚至会跳闸空气开关。

3.2.2 在电磁振打器就地检查发现，有时会有多达10多个振打器同时工作，但振打提升高度不够。

4 电磁振打系统过流原因分析
设备出现过流问题，有两种可能，一是控制部件故障，二是就地设备由于机械或电气故障引起过流。

4.1 可控硅及二极管反向不截止
#10机组电磁振打过流现像的出现，与设备的疲劳周期息息相关。

可控硅及整流二极管长期频繁通电断电，带负荷运转，在长周期运行中，设备老化，产生反向击穿是一个比较主要的原因。

通过对可控硅及整流二极管的直流电阻测量，发现确实存在部分可控硅及整流二极管反向不截止，正常条件下，截止电阻在100KΩ左右，故障者为20 KΩ甚至更小。

故障可控硅及整流二极管失去了其开关电路的能力，会导致多个振打锤同时振打，多个振打器并联工作，减小了线路电阻，导致瞬间振打电流过大。

4.2 机械卡涩
对就地设备检查时发现，个别振打锤由于长期振打，底座下陷，引起振打锤下落，当线圈中通过直流电时，产生的电磁力不足以使振打锤提升足够高度，甚至振打锤根本无法提起，线圈负载重从而引起瞬间过流。

还有的是在机组长时间停备用期间，恶劣的天气环境导致露天存在的振打器底座严重腐蚀，造成其倾倒，机械式卡涩导致振打锤无法正常提起，引起瞬间过流。

4.3 存在接地现象
线路中存在接地现象是导致电磁振打过流的一个主要原因。

如果存在接地点，220V的直流电压，将会不通过振打器，直接通入大地，此时线路电阻极小，往往会发生严重过流现象。

对于接地的情况，采取逐步排查方法来寻找设备接地点。

4.3.1 控制电缆本身接地。

控制电缆露天敷设，长期风吹日晒雨淋，引起表皮绝缘强度降低，或者受到外来重物撞击、磨损，当有大电流通过时，往往会发生接地现象。

检修人员使用500MΩ欧姆表，对控制柜到顶部端子箱的连接导线测量绝缘后，发现电缆对地以及相间绝缘均正常，大于50MΩ，接地点应该出现在顶部端子箱至振打器的连接导线上。

4.3.2 对顶部端子箱至振打器的连接导线采取逐个排除的办法。

逐个拆下测量，最后确定是哪一根连接导线出现接地现象。

接地现象的产生，主要原因在于振打器线圈对除尘器壳体短路。

这是由于长期振动，导致振打线圈松动，以及振打锤长期磨损，导致线圈绝缘保护层破损，从而产生对壳体短路的现象。

5 结束语
安阳电厂#9机组电磁振打过流现象的主要原因有三个方面：第一，可控硅及二极管反向截止电阻减小，工作中导致多个振打器同时工作；第二，振打锤长期受力底座下陷或者存在机械卡涩，造成线圈过载；第三，绝缘等级降低，导致设备接地。