您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
產(chǎn)品分類品牌分類
-
新能源電表 4G數(shù)據(jù)融合終端 多回路電表 遠(yuǎn)程抄表 電力監(jiān)測 無線傳輸電表 智能電力測控終端 無線計量電能表 4G智能電表 直流電表 環(huán)保用電 通信管理機(jī) 抄表采集設(shè)備 通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 鐵塔基站 直流計量 能耗監(jiān)測 物聯(lián)網(wǎng)電表 組網(wǎng)模塊 APP電表 直流電能表 多用戶計量箱 無線計量儀表 環(huán)保電表 無線通信終端 宿舍電力儀表 多用戶多回路 導(dǎo)軌電能表 電能計量 電能表 網(wǎng)關(guān) 電能 多用戶電表 灌溉 預(yù)付費
淺談馬達(dá)保護(hù)器裝置電源掉電停機(jī)的原因分析處理
閱讀：975 發(fā)布時間：2021-10-12
摘 要：介紹了一起因直流電源接線松動導(dǎo)致所帶整段馬達(dá)保護(hù)器裝置停電從而造成電機(jī)大面積停機(jī)的事故，分析了大面積電機(jī)停機(jī)的直接原因和間接原因，針對存在的問題提出了整改措施和方案，對馬達(dá)保護(hù)器設(shè)計邏輯進(jìn)行了修改，同時通過DCS組態(tài)增加了后臺監(jiān)控報警。
關(guān)鍵詞：馬達(dá)保護(hù)器；電機(jī)停機(jī)；DCS組態(tài)
1故障情況
2020年５月12日９時57分，工作人員發(fā)現(xiàn)某裝置某單元部分空冷和水泵電機(jī)突然無故停機(jī)，內(nèi)操迅速通知外操趕到現(xiàn)場將無故停機(jī)的設(shè)備現(xiàn)場起動，并通知維保電氣人員檢查停機(jī)情況。
現(xiàn)場檢查后，未發(fā)現(xiàn)電機(jī)存在故障情況，變電所內(nèi)系統(tǒng)無異常，無備自投動作情況，外操現(xiàn)場手動起動的設(shè)備正常運行中無異常，但I(xiàn)MCS系統(tǒng)監(jiān)控屏上有大量電機(jī)報“通信故障"及“接觸器運行"的記錄。通過檢查，報警的電機(jī)均是變電所內(nèi)SL5II段母線的電機(jī)。同時通過向外操了解停機(jī)情況發(fā)現(xiàn)無故停機(jī)設(shè)備集中在變電所內(nèi)SL5II段母線上。
2原因分析
由停電設(shè)備分布情況可知，出現(xiàn)某段集中大面積停機(jī)的可能性有以下兩種。
(1)系統(tǒng)出現(xiàn)晃電，電壓波動導(dǎo)致SL5II段母線上電機(jī)大面積停電。從現(xiàn)場現(xiàn)象來看，上游系統(tǒng)II段未出現(xiàn)波動，變電所內(nèi)其他II段低壓系統(tǒng)未出現(xiàn)波動，僅SL5II段出現(xiàn)大面積停機(jī)，同時備自投未有動作信息。另外如果短時晃電，低壓電機(jī)馬達(dá)保護(hù)器具有再起動功能，可實現(xiàn)電機(jī)晃電再起動，不會導(dǎo)致電機(jī)全部停機(jī)，而且馬達(dá)保護(hù)器MCU取得的電源是直流24V電源，系統(tǒng)晃電不應(yīng)導(dǎo)致SL5II段上運行的馬達(dá)保護(hù)器在IMCS系統(tǒng)上都報“通信故障"。綜合判斷后，排除無故停機(jī)原因是系統(tǒng)出現(xiàn)晃電。
(2)直流電源出現(xiàn)異常。直流電源系統(tǒng)圖如圖１所示。由此可知，SL5II段MCU直流24V電源均從直流系統(tǒng)通過單相直流變壓器取得，一旦單相變壓器后直流系統(tǒng)失電，整段系統(tǒng)上的運行或熱備狀態(tài)下的MCU就會失電，并在IMCS系統(tǒng)上報“通信故障"。
為了驗證馬達(dá)保護(hù)器在失電情況下的IMCS報警情況以接觸器動作情況，選取備用抽屜進(jìn)行試驗，模擬運行情況下馬達(dá)保護(hù)器突然失電動作情況，結(jié)果顯示馬達(dá)保護(hù)器在失電情況下會導(dǎo)致電機(jī)停機(jī)，同時報“××電機(jī)通信故障"，恢復(fù)馬達(dá)保護(hù)器電源后報“××電機(jī)通信故障"及“××電機(jī)接觸器運行"（此情況與SL5II段IMCS上的報警情況一致）。
對照電機(jī)控制回路原理圖（如圖２所示），可知原理圖設(shè)計上不存在缺陷，馬達(dá)保護(hù)器MCU故障輸出點為常閉點，在失電情況下不應(yīng)斷開控制回路。
馬達(dá)保護(hù)器部分接線端子如圖３所示。對馬達(dá)保護(hù)器進(jìn)行檢查，“97-98"“95-96"兩對觸點在控制原理圖上分別為常開和常閉，但正常無電情況下“97-98"為常閉、“95-96"為常開，與控制原理圖不符。
與馬達(dá)保護(hù)器廠家溝通后，廠家答復(fù)是此馬達(dá)保護(hù)器設(shè)計原理為只要上電后馬達(dá)保護(hù)器內(nèi)故障輸出繼電器得電兩對觸點狀態(tài)變化一次，當(dāng)出現(xiàn)故障后，馬達(dá)保護(hù)器內(nèi)故障輸出繼電器失電“95-96"觸點變回原來常開狀態(tài)，斷開控制回路停下電機(jī)。
這種設(shè)計理念是：馬達(dá)保護(hù)器失電也是一種大的故障，此時馬達(dá)保護(hù)器對電機(jī)已經(jīng)不存在保護(hù)。為了避免電機(jī)出現(xiàn)故障時馬達(dá)保護(hù)器不能及時進(jìn)行保護(hù)從而造成電機(jī)損壞，應(yīng)馬上停掉電機(jī)。另外，上電故障輸出繼電器變位可確認(rèn)故障輸出繼電器*，保證故障情況下動作可靠性。
綜合原因分析及現(xiàn)場檢查，此次某單元大面積電機(jī)停電直接原因為SL5II段馬達(dá)保護(hù)器直流電源二次回路接線松動導(dǎo)致；間接原因為馬達(dá)保護(hù)器邏輯設(shè)計不合理，設(shè)計存在缺陷。
3整改及預(yù)防措施
(1)全面檢查馬達(dá)保護(hù)器直流電源接線，緊固接線端子。
(2)修改馬達(dá)保護(hù)器故障輸出邏輯。確認(rèn)更新邏輯，將全廠同型號的馬達(dá)保護(hù)器故障輸出觸點按控制原理圖改為正常情況下“97-98"為常開、“95-96"為常閉，存在故障時故障輸出繼電器動作變位，跳開電機(jī)控制回路。修改與不修改邏輯風(fēng)險分析評估如下。
①保持原有邏輯不變。當(dāng)馬達(dá)保護(hù)器直流電源失電后，電機(jī)停機(jī)。直流電源存在故障將導(dǎo)致裝置電機(jī)大面積停電，直接影響裝置生產(chǎn)安全、平穩(wěn)，影響范圍大。
②修改邏輯。當(dāng)馬達(dá)保護(hù)器失電后，馬達(dá)保護(hù)器對電機(jī)不存在保護(hù)。電機(jī)無保護(hù)，一旦電機(jī)存在故障不能及時跳閘，電機(jī)就將燒壞，但抽屜斷路器能分?jǐn)喽搪冯娏?，限定故障范圍。降低風(fēng)險措施：巡檢關(guān)注IMCS上報警情況，及時發(fā)現(xiàn)馬達(dá)保護(hù)器失電情況，但I(xiàn)MCS上系統(tǒng)數(shù)據(jù)較多，可能無法及時發(fā)現(xiàn)；每個抽屜加裝操作面板，從面板電源指示燈可迅速判斷馬達(dá)保護(hù)器失電情況；增加直流電源報警指示燈，時刻監(jiān)視直流電源情況；利用馬達(dá)保護(hù)器失電IMCS系統(tǒng)上報“通信故障"取反與電機(jī)運行狀態(tài)在DCS作一個“與"邏輯，當(dāng)電機(jī)運行時，馬達(dá)保護(hù)器失電輸出報警到監(jiān)控，可消除風(fēng)險。
根據(jù)風(fēng)險分析評估，選擇修改邏輯，馬達(dá)保護(hù)器失電情況下不停機(jī)造成的風(fēng)險遠(yuǎn)小于不修改邏輯直流失電造成的風(fēng)險，因此選擇對馬達(dá)保護(hù)器邏輯進(jìn)行修改，保證馬達(dá)保護(hù)器電源在失電或晃電的情況下不跳開電機(jī)，保證電機(jī)持續(xù)運行。
同時，為降低修改邏輯后馬達(dá)保護(hù)器失電情況下電機(jī)無保護(hù)運行帶來的風(fēng)險，后續(xù)可實施的措施有：增加操作面板，及時發(fā)現(xiàn)馬達(dá)保護(hù)器失電故障；增加直流電源報警指示燈，時刻監(jiān)視直流電源情況；增加后臺DCS報警。
根據(jù)風(fēng)險評估制定整改方案，確定更新馬達(dá)保護(hù)器圖3中0.4故障輸出點的邏輯，對0.4繼電器由故障釋放，修改為故障動作，取反邏輯為：
//LOAD_TMP_BIT 15 15
LOAD_NOT_TMP_BIT 15 15 //reverse logic for 0.4
SET_TMP_BIT 19 15 //Image of Output L04
邏輯更新完成之后再將圖３中“95-96"“97-98"兩對觸點接線對調(diào)。
（3）將IMCS系統(tǒng)電機(jī)馬達(dá)保護(hù)器運行狀態(tài)傳到DCS，電機(jī)馬達(dá)保護(hù)器運行狀態(tài)取反與
電機(jī)運行狀態(tài)在DCS后臺組態(tài)：馬達(dá)保護(hù)器未上電取0、電機(jī)未運行取0，此邏輯為當(dāng)電機(jī)在運行情況（狀態(tài)為１）下，馬達(dá)保護(hù)器失電（狀態(tài)取反為１）輸出“某電機(jī)馬達(dá)保護(hù)器失電"告警至后臺監(jiān)控，監(jiān)盤人員發(fā)現(xiàn)此告警迅速通知維保電氣人員查找故障，邏輯如圖４所示。
4安科瑞智能電動機(jī)保護(hù)器介紹
4.1產(chǎn)品介紹
智能電動機(jī)保護(hù)器(以下簡稱保護(hù)器)，采用單片機(jī)技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點。保護(hù)器能對電動機(jī)運行過程中出現(xiàn)的過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)、阻塞、外部故障等多種情況進(jìn)行保護(hù)，并設(shè)有SOE故障事件記錄功能，方便現(xiàn)場維護(hù)人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領(lǐng)域。本保護(hù)器具有RS485遠(yuǎn)程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實現(xiàn)電動機(jī)運行的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4.2技術(shù)參數(shù)
4.2.1數(shù)字式電動機(jī)保護(hù)器
4.2.2模塊式電動機(jī)保護(hù)器
4.3產(chǎn)品選型
說明：“√"表示具備，“■"表示可選。
5結(jié)束語
本次裝置電機(jī)大面積停機(jī)的直接原因是變電所內(nèi)SL5II段馬達(dá)保護(hù)器直流電源施工階段二次回路接線緊固不到位，間接原因是馬達(dá)保護(hù)器邏輯設(shè)計不合理，設(shè)計存在缺陷導(dǎo)致故障擴(kuò)大化。為保證馬達(dá)保護(hù)器直流電源故障情況下不導(dǎo)致設(shè)備誤停從而造成裝置意外停工，修改馬達(dá)保護(hù)器輸出邏輯，同時驗證了通過DCS組態(tài)進(jìn)行馬達(dá)保護(hù)器失電告警的方案是可行的。
參考文獻(xiàn)
[1]陳國雄，高立平.馬達(dá)保護(hù)器裝置電源掉電導(dǎo)致電機(jī)停機(jī)原因分析處理
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版