关于输煤系统电气检修的常见问题分析

关于输煤系统电气检修的常见问题分析

一、输煤皮带系统的常见故障

经过一段时间的运行，输煤皮带系统设备就会出现一些异常状况，比如异物卡住皮带、皮带煤量超载、皮带机撕裂或者皮带堵煤等，一般情况下，因其电机电流未达到电气保护报警跳闸的值，而监控系统"CRT" 也未产生相应的异常设备跳闸或报警信号，从而操控员无法及时的监控到设备的异常，极有可能导致异常扩大，损坏设备。而输煤皮带系统在运行的过程中主要有以下几种故障类型

首先，在基建安装时，跑偏开关、皮带拉绳接线回路中没有中间接线盒，经过跑偏开关和拉绳内部的接线端子并联，从而开关进线孔内出现两根电缆，造成开关的密封性差，影响其使用寿命，严重的可能会降低绝缘或者控制回路接地，以及造成开关进水产生误动等问题；

其次，由于皮带测速装置是滚轮式接触，所以在皮带机运行时，因为滚轮式检测头上的弹簧设计，很难保证滚轮和皮带的有效接触，从而降低了其运行可靠性；

第三，一些输煤皮带系统中安装的是进口电容式堵煤检测器以及煤仓高料位报警器，这些装置会受到生产现场水汽、灰尘、煤粉等环境因素的影响，而频繁误动，无法正常使用，而国产的阻旋式堵煤检测器也由于其堵转电机的性能相对不是很好，使用寿命比较短；

第四，程控CRT装有皮带系统电机电流监测装置，在实际运行中，一些设备的就地电流表与CRT所显示的电流值有比较大的差异，把信号线路可能存在的故障排除后，发现电流变送器的远距离输入信号存在一定的衰减。

二、PLC控制系统故障

PLC故障通常是指整个的生产控制系统失效，它可以分为现场生产控制设备故障以及PLC故障两个部分。PLC系统包括主机箱、I/O模块、扩展机箱、CPU以及相关的外部和网络设备。而现场的生产控制设备则包括现场检测设备以及端口设备，比如电动机、阀门、接触器、继电器等等。我们可以按照故障的发生频率将其使用期分成三个阶段，即运行初期、稳定期以及衰老期。

从系统的调试安装到运行大概一年时间，这段时期就是运行初期。这个时期内的机械还处于一个磨合阶段，一些电子元器件由于在电气干扰中无法经受初期的考验而磨损，所以相对来说这段时间的故障比较多；而进入稳定期后，虽然仍会有一些故障产生，但其发生频率相对减少了；当过了稳定期的时间后，控制系统就进入一个衰老期，由于长期的电气元器件品质因数下降、机械的磨损等原因，系统又进入一个故障频发期。

一般情况下的PLC故障都是外围接口信号故障，因此在检修时，只要检查PLC某些部位控制动作正常，则可以判PLC程序是正常的，如果通过检检发现运算程序有输出，但PLC的物理接口却没有相应的输出，则可以判定为硬件的接口电路故障。并且硬件的故障远远多于软件故障，很多情况下都是执行元件故障或者外部信号不满足等因素造成的。

三、外部干扰问题

（一）电源的干扰

在实际的工程中，很多系统故障都是由于电源引入的干扰所造成的，因此，一个运行良好的电源是保证PLC控制系统可以稳定、正常工作的首要条件。实际工作环境中，因为电网内部的变化、大型电力设备的启停、开关操作的浪涌以及变频器等非工频设备引入的电网短路暂态冲击、谐波等，都会经由输电线路传送至电源，从而造成PLC系统的工作

状态不稳定，引起故障。可以采用UPS电源为PLC提供单独供电，UPS电源通过其自身内部的逆变和整流，可以为PLC提供波形相对稳定的交流电源。其可以对工业电视电源、输煤传感器、上位机电源以及PLC电源分别供电，把会对PLC产生影响的工作范围缩减至最小，特别是现场的传感器比较多，可以防止由于传感器电源接地而引起的PLC失电。在PLC电源柜中加装隔离变压器，因为它可以起到一定的隔离直流以及缓冲作用，从而用效的保证PLC的供电可靠性。

（二）接地的干扰

PLC的地线包括屏蔽地、系统地、保护地以及逻辑地。如果接地系统混乱，对于PLC 系统会造成各个接地电电位分布不均的干扰，不同的接地点存在着地电位差，从而引起环路电流。如果电缆屏蔽层两头都接地的话，就有存在电位差的可能，屏蔽层就有可能会有电流通过，一旦有诸如雷击等异常状态发生，则地线的电流会变得更大。另外，接地线、屏蔽层很有可能与大地形成闭合环路，再经过变化磁场的作用，屏蔽层内就会出现感应电流，通过屏蔽层和芯线间的耦合对信号回路产生干扰。如果系统的逻辑地处理不当，则会导致PLC内部数据存储以及逻辑运算。如果模拟电位出现差值，就会造成对信号测控的误动作和失真。电缆的屏蔽层要严格按照一点接地的原则，PLC控制系统的零排和接地排做区分，模拟地、屏蔽地、数字地以及保护地也要采用一点接地的方法来配置。每个柜由接地线连接在一起，再通过一点与系统的接地网进行连接，要注意接地线的截面要符合相关要求。（三）信号电缆引入的干扰

PLC系统信号量的采入方式常见的有两种，一种是现场信号直接接入PLC中的I/O 模块，另外一种就是现场信号经过中间继电器进行隔离后，再送至PLC模块。这两种方法都有各自的优缺点。采用第一种直接接入的方法可以简化系统的接线线路，从而减少了系统的故障点。它通过模块的光电隔离把信号在其外部与内部之间完全隔离，再加阻容滤波电路，对于信号线引入的一些干扰问题可以进行有效的防止，并且还节省了继电器的成本。不过这种接法也有一定的缺陷，即在接线和调试时会产生连电问题，从而导致烧毁模块。而第二种通过中间继电器的连接方法，因为使用了中间隔离继电器，从而有效的解决了连电的问题。并且PLC系统与输入信号彻底隔离，可以防止外部干扰信号的入侵。不过这种作法一样有一定问题，即当中间继电器使用AC220 电源时，单根电缆内部线芯间的分布电容会引起耦合电压，并且很难消除，特别是长电缆的砂合问题更加突出。当出现这种情况时，最常用的方法就是换阻抗小、功率大的继电器，此外还有一种相对节省成本的方法，就是在继电器的两头并联电阻。无论哪种方法，其作用都是减小继电器两头的分压，从而防止继电器的误动作。在选择电阻阻值时，采用滑动变阻器来选择效果比较好，保证了继电器两端的电压小于一定比值时，就可以避免继电器由于耦合电压而产生误动作。不过要注意使用在PLC 继电器柜中并联电阻的方法要布局合理，否则会增加事故点。当然，输煤系统中还有一些其它的故障，比如外部测点抖动的问题，也是输煤系统中拉绳、跑偏和打滑等重要的停机信号等。不过在此限于篇幅本文不做赘述。

总之，对于这些检修中常见的故障，我们要结合实践多摸索、多研究，深入问题的内部，找出其产生的规律、挖掘根本原则，从而找到解决它们的有效的方法，最终提高整个输个火电厂的生产运营效益。

输煤：唐安林