第一篇：QFSN-300-2型發(fā)電機(jī)漏氫分析及處理、防范措施

QFSN-300-2型發(fā)電機(jī)漏氫分析及處理、防范措施

馬永杰

（靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司 甘肅 靖遠(yuǎn) 730919）

摘要

大容量汽輪發(fā)電機(jī)多數(shù)采用水和氫氣兩種冷卻介質(zhì)，漏氫成為大容量發(fā)電機(jī)運(yùn)行比較棘手的問題，漏氫量大不但降低了發(fā)電機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，而且使發(fā)電機(jī)本身的安全受到嚴(yán)重威脅。發(fā)電機(jī)氫氣向外漏出的稱為外漏，主要是通過各結(jié)合面、發(fā)電機(jī)密封瓦處、氫及油回路的管路的接頭、焊縫等漏出，可用攜帶型檢漏儀或者肥皂液查找，運(yùn)行中可以處理；氫氣漏入內(nèi)冷水系統(tǒng)、氫冷器冷卻水系統(tǒng)、密封油空側(cè)回油系統(tǒng)中為內(nèi)漏，確定查找內(nèi)漏部位比較費(fèi)事，運(yùn)行中也不能處理，是發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的重大隱患。靖遠(yuǎn)二電發(fā)電機(jī)采用上海電氣集團(tuán)制造的QFSN-300-2型汽輪發(fā)電機(jī)組，2013年發(fā)電機(jī)發(fā)生漏氫，在機(jī)組停機(jī)檢修中實(shí)現(xiàn)了全面的檢查和處理，取得了良好的效果。關(guān)鍵詞:氫冷系統(tǒng)；內(nèi)冷水系統(tǒng)；漏氫

一、概述

靖遠(yuǎn)二電發(fā)電機(jī)采用上海電氣集團(tuán)制造的QFSN-300-2型汽輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)內(nèi)部氫氣為密閉循環(huán)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，采用抽風(fēng)式通風(fēng)結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子采用帶通風(fēng)付槽的軸向-徑向通風(fēng)系統(tǒng)，進(jìn)行氫氣內(nèi)冷卻。定子線圈采用水內(nèi)冷，定子鐵芯和固定構(gòu)件為氫表冷，引出線套管采用水內(nèi)冷，通稱：水氫氫冷卻方式。

二、故障情況介紹

2012年11月18日，靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司6號(hào)發(fā)電機(jī)A級(jí)檢修后各項(xiàng)試驗(yàn)合格，申請調(diào)度同意并網(wǎng)運(yùn)行。2013年1月26日20時(shí)30分，運(yùn)行值班員檢查發(fā)現(xiàn)6號(hào)發(fā)電機(jī)定子線圈進(jìn)出水差壓偏低（0.14MPa，正常運(yùn)行規(guī)定不低于0.16 MPa），12.6米發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水壓力顯示0.25MPa（正常運(yùn)行規(guī)定0.2MPa至0.25 MPa之間），于是開啟內(nèi)冷水箱頂部排空門泄壓。22時(shí)發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水壓力降至0.2MPa，關(guān)閉頂部排空門，調(diào)整定子線圈進(jìn)出水差壓至0.16MPa。23時(shí)30分運(yùn)行值班員再次檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水壓又升至0.24MPa，重新開啟內(nèi)冷水箱頂部排空門泄壓，并聯(lián)系試驗(yàn)人員對(duì)排出的氣體成分進(jìn)行化驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)室化驗(yàn)，排出的氣體氫含量達(dá)94.5%，后經(jīng)多次化驗(yàn)排出的氣體氫含量均在95%左右，判斷6號(hào)發(fā)電機(jī)內(nèi)部存在嚴(yán)重的氫氣泄漏現(xiàn)象。2月27日調(diào)度令6號(hào)機(jī)組停機(jī)備用。

圖1 泄漏點(diǎn)照片

三、處理措施

（一）、發(fā)電機(jī)漏氫后機(jī)組停運(yùn)前采取的運(yùn)行措施

機(jī)組發(fā)生漏氫后，由于受各種因素影響，不能立即停機(jī)處理，機(jī)組堅(jiān)持帶病運(yùn)行，機(jī)組在帶病運(yùn)行中采取如下措施：

1、機(jī)組升、降負(fù)荷時(shí)，速度不宜過快，變負(fù)荷率嚴(yán)格控制在3-4MW。

2、主機(jī)油溫控制在45-47℃之間，波動(dòng)范圍不大于3℃。

3、空、氫側(cè)油溫控制在48-53℃之間，嚴(yán)格按要求進(jìn)行空氫側(cè)密封油溫波動(dòng)幅度嚴(yán)格控制。

4、發(fā)電機(jī)風(fēng)溫保持42-44℃，調(diào)整時(shí)緩慢，嚴(yán)格控制溫度變化速度。

5、定子冷卻水進(jìn)水溫度42-45℃之間，出水溫度不高于85 ℃，內(nèi)冷水溫高于發(fā)電機(jī)風(fēng)溫1-2度，防止發(fā)電機(jī)定子線圈結(jié)露，調(diào)整波動(dòng)范圍不大于3℃，嚴(yán)禁操作幅度過大。

6、定子冷卻水壓力控制在（12.6米就地壓力表0.20-0.22MPa）之間。

7、化學(xué)運(yùn)行加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水水質(zhì)的監(jiān)測工作，至少3小時(shí)化驗(yàn)一次數(shù)據(jù)，做好電導(dǎo)率、pH變化趨勢的記錄，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)快速變化時(shí)立即匯報(bào)。

8、開啟內(nèi)冷水箱氫氣流量計(jì)水#

29、#30門，實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)內(nèi)冷水系統(tǒng)運(yùn)行中銅離子監(jiān)視（μg/L）≤40,發(fā)現(xiàn)異常升高及時(shí)通知運(yùn)行人員進(jìn)行內(nèi)冷水系統(tǒng)換水。

9、發(fā)電機(jī)風(fēng)溫調(diào)節(jié)儀、內(nèi)冷水溫調(diào)節(jié)線性差及時(shí)調(diào)節(jié)手動(dòng)門，控制調(diào)節(jié)儀工作范圍在5%-40%。

10、暫時(shí)取消內(nèi)冷水泵切換工作。如遇特殊情況必須切換時(shí)，控制12.6米內(nèi)冷水壓力在0.20MPa，切換過程中內(nèi)冷水壓力不超過0.24Mpa；同時(shí)發(fā)電機(jī)氫氣壓力控制在0.280-0.300Mpa之間，發(fā)現(xiàn)氫氣壓力低于0.275Mpa，及時(shí)聯(lián)系氫站補(bǔ)氫后再進(jìn)行水泵切換。

11、發(fā)電機(jī)氫氣純度低需要排氫時(shí)，加強(qiáng)監(jiān)視和聯(lián)系，嚴(yán)格控制發(fā)電機(jī)氫壓不得低于0.27MPa，防止氫水差壓低。

12、運(yùn)行每兩小時(shí)檢查一次發(fā)電機(jī)浮子檢漏儀，監(jiān)盤人員加強(qiáng)發(fā)電機(jī)浮子檢漏儀報(bào)警監(jiān)視。

13、應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視定子線棒層間測溫元件的溫差和出水支路的同層各定子線棒引水管的出水溫差。定子線棒層間最高與最低溫度差不大于8℃，定子線棒引水管出水溫差不大于8℃時(shí)報(bào)警，應(yīng)降負(fù)荷及時(shí)匯報(bào)專業(yè)管理人員。

14、嚴(yán)格按照《缺陷管理制度》進(jìn)行缺陷的發(fā)現(xiàn)、聯(lián)系、登錄、注銷；6.3米12.6米檢修工作嚴(yán)格辦理動(dòng)火工作票。

15、化學(xué)試驗(yàn)室每天定期化驗(yàn)#6發(fā)電機(jī)氫氣濕度和純度，每天測量汽機(jī)6.3米內(nèi)冷水附近、12.6米發(fā)電機(jī)附近微量氫含量，如果含氫量超標(biāo)４％－20％及時(shí)聯(lián)系專業(yè)，采取措施，運(yùn)行人員操作使用銅質(zhì)閥門扳手。

16、檢修打開#6機(jī)汽機(jī)房1-2臺(tái)屋頂風(fēng)機(jī)百葉窗，防止機(jī)房內(nèi)氫氣積存。

17、運(yùn)行每兩小時(shí)記錄一次定子冷卻水泵電機(jī)電流，每兩小時(shí)記錄一次發(fā)電機(jī)磁場接地檢測裝置顯示絕緣電阻。

18、繼保班每天上午和下午各記錄一次#6發(fā)電機(jī)機(jī)端和中性點(diǎn)零序電壓。

19、運(yùn)行每兩小時(shí)記錄一次氫氣濕度，保證氫氣濕度在合格范圍內(nèi)。

20、運(yùn)行每兩小時(shí)記錄一次#6發(fā)電機(jī)相關(guān)電氣參數(shù)，包括機(jī)組負(fù)荷變化情況，對(duì)應(yīng)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間等。

（二）、機(jī)組停運(yùn)后對(duì)泄漏點(diǎn)處理

汽輪機(jī)盤車停運(yùn)后，設(shè)備技術(shù)部電氣專業(yè)組織人員對(duì)6號(hào)發(fā)電機(jī)查漏，3月5日進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)A相中性點(diǎn)套管頭部絕緣層滲水，聯(lián)系東方恒運(yùn)電機(jī)有限公司人員將此處絕緣打開，發(fā)現(xiàn)中性點(diǎn)A相過渡引線銅管下接頭螺紋根部有裂紋，決定由軟連接和出線套管接頭處分離取出該段漏水的過渡引線銅管，送至東方恒運(yùn)公司進(jìn)行損傷部件加工焊接，電氣連接部位表面鍍銀處理，3月15日過渡引線銅管運(yùn)回公司重新安裝。隨后對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行了全面檢查，發(fā)現(xiàn)部分定子線圈絕緣支架的根部“L”形支架嚴(yán)重松動(dòng)，勵(lì)端環(huán)形引線夾板松動(dòng)，綁線及適形材料松弛，部分銅螺栓磨損嚴(yán)重。在東方恒運(yùn)電機(jī)有限公司人員的配合指導(dǎo)下，以上缺陷于3月31日全部處理結(jié)束，各項(xiàng)試驗(yàn)合格，6號(hào)發(fā)電機(jī)投入備用。

圖2 對(duì)泄漏點(diǎn)處理后的照片

四、漏氫原因分析

1、靖遠(yuǎn)第二發(fā)電有限公司于1996年投產(chǎn)，發(fā)電機(jī)運(yùn)行近16年，部分絕緣綁扎材料老化。2012年6號(hào)機(jī)組進(jìn)行了A級(jí)檢修，機(jī)組啟動(dòng)后#

5、#6軸瓦及軸承振動(dòng)均較停機(jī)前有所增大，（停機(jī)前#5軸瓦振動(dòng)為0.01mm，軸承振動(dòng)為0.07mm；啟動(dòng)后#5軸瓦振為0.04mm，軸承振動(dòng)為0.075mm。停機(jī)前#6軸瓦振為0.005mm，軸承振動(dòng)為0.11mm，啟動(dòng)后#6軸瓦振為0.02mm，軸承振動(dòng)為0.13mm），造成定子線圈絕緣支架的根部“L”形支架螺栓松動(dòng)，環(huán)形引線夾板松動(dòng)，綁線及適形材料松弛；中性點(diǎn)A相過渡引線銅管下接頭螺紋根部受應(yīng)力影響產(chǎn)生裂紋造成漏氫；

2、發(fā)生氫氣泄漏后，由于公司經(jīng)營形勢和其它機(jī)組存在缺陷等綜合因素影響，6號(hào)發(fā)電機(jī)不能及時(shí)停運(yùn)消缺，堅(jiān)持“帶病”運(yùn)行一個(gè)月，使缺陷有所擴(kuò)大。

3、隨著機(jī)組服役年限的不斷增加，設(shè)備逐漸出現(xiàn)老化等問題，給機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患；

4、汽輪機(jī)振動(dòng)因軸系較長，影響因素復(fù)雜，需要全面分析，綜合治理才能解決，一定程度上威脅著設(shè)備的安全可靠性。

五、預(yù)防措施

（一）、運(yùn)行期間

1、運(yùn)行人員監(jiān)視發(fā)電機(jī)線棒溫度，線棒出水溫度，有異常時(shí)引起高度重視，分析是否是氫氣漏入線棒導(dǎo)致氣蝕，冷卻效果降低，線棒溫度升高，如線棒溫度超過90度，應(yīng)立即停機(jī)處理。

2、發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)內(nèi)冷水箱壓力異常升高，及時(shí)通知查明原因，分析處理。

3、發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間運(yùn)行人員定期對(duì)氫冷器排空，看是否有氣體排出，并檢查漏氫檢漏儀是否有報(bào)警信號(hào)，出現(xiàn)異常及時(shí)通知處理。

4、發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間運(yùn)行人員要密切監(jiān)視發(fā)電機(jī)的定冷水質(zhì)，如出現(xiàn)異常，通知相關(guān)專業(yè)要查明原因并及時(shí)消除。

5、發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間，運(yùn)行人員在沒有提高發(fā)電機(jī)進(jìn)水壓力時(shí)，發(fā)現(xiàn)定冷水壓力上升比較快，可能是水系統(tǒng)中進(jìn)入大量氫氣引起的，應(yīng)打開定冷水箱排氣門排空后，通知相關(guān)專業(yè)檢查處理。

6、運(yùn)行要嚴(yán)格控制發(fā)電機(jī)各系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，保證氫壓高于內(nèi)冷水壓至少0.035MPa，氫壓高于氫冷器冷卻水壓，防止由于發(fā)電機(jī)內(nèi)部水系統(tǒng)某部位的損壞，出現(xiàn)向發(fā)電機(jī)內(nèi)漏水。

7、發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間重點(diǎn)跟蹤定冷水箱上部壓力表，記錄內(nèi)冷水箱頂部氣體流量計(jì)。由于氫氣對(duì)絕緣引水管管壁的滲透作用，預(yù)期經(jīng)常性的漏氫量每天有0.14 立方米，壓力表的顯示在10 KPa左右屬正?，F(xiàn)象，如果長時(shí)間維持在較高的壓力，就是可能發(fā)生了氫內(nèi)漏，根據(jù)程度不同適時(shí)檢查處理。

8、發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間，還要多關(guān)注汽側(cè)空側(cè)油壓是否在額定范圍內(nèi)，油壓的跟蹤情況，確認(rèn)是否大量氫氣漏入油系統(tǒng)中。

（二）檢修期間

1、發(fā)電機(jī)長期停機(jī)且不需要投入冷卻器時(shí)，應(yīng)將冷卻器內(nèi)部的水排凈；若定子冷卻水不能停運(yùn)，水壓要低于氫壓至少0.035MPa，水溫要高于氫溫，防止結(jié)露。

2、發(fā)電機(jī)小修時(shí)，氫冷器做氣密封試驗(yàn)，壓力為0.6MPa，用肥皂水檢查檢查密封件、水室密封面、冷卻管散熱片不漏氣，穩(wěn)定后6小時(shí)內(nèi)無壓降為氣密試驗(yàn)合格；定子冷卻水系統(tǒng)要用干燥空氣或氮?dú)獯祪?，充入氟里昴氣體到0.1 Mpa，再充入氮?dú)獾?.5Mpa，用鹵素檢漏儀，重點(diǎn)檢查匯水管波紋補(bǔ)償器、絕緣法蘭、密封墊，端端部絕緣引水管接頭，管夾，水路管路焊口及法蘭結(jié)合面無漏點(diǎn)，試驗(yàn)進(jìn)行12h，12h無壓降為合格；發(fā)電機(jī)整體氣密時(shí)檢查密封瓦情況，啟機(jī)前要保證發(fā)電機(jī)不能出現(xiàn)內(nèi)漏因素。

3、發(fā)電機(jī)大修時(shí)，將冷卻器抽出進(jìn)行外部檢查和清理，檢查密封件、冷卻管散熱片的狀況，必要時(shí)應(yīng)將冷卻器用蒸氣和熱水清洗散熱片，隨后用干燥空氣吹干，更換水室密封墊及U型墊后，應(yīng)進(jìn)行0.8 MPa（表壓）的耐水壓試驗(yàn)，歷時(shí)30 min無壓降為合格；對(duì)定子水路的密封墊檢查（根據(jù)老化情況進(jìn)行更換），充入一定量的氟里昴氣體，再充入氮?dú)獾?.5MPa，用鹵素檢漏儀，對(duì)匯水管波紋補(bǔ)償器、絕緣法蘭、密封墊，端端部絕緣引水管接頭，管夾，水路管路焊口及法蘭結(jié)合面檢查，無漏點(diǎn)后試驗(yàn)進(jìn)行12h，無壓降為合格；再排凈氣體充入除鹽水做水壓試驗(yàn)，壓力為0.60MPa，無漏點(diǎn)24小時(shí)無壓降為合格；內(nèi)冷水路采用氣壓試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)兩種檢測方法，重點(diǎn)檢查內(nèi)部各法蘭結(jié)合面，發(fā)現(xiàn)密封墊有老化跡象，及時(shí)更換處理；密封瓦嚴(yán)格按照工藝進(jìn)行，并實(shí)際在油循環(huán)后進(jìn)行檢測，保證可能出現(xiàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)漏的三個(gè)方面啟機(jī)前的可靠，才不會(huì)在運(yùn)行中不發(fā)生發(fā)電機(jī)氫內(nèi)漏。

4、機(jī)組停檢期間要檢查氫水壓差低的平衡閥，就地的表計(jì)，二次門等部件是否存在漏點(diǎn)，防止此方面故障將氫氣漏入定子水路，發(fā)生發(fā)電氫內(nèi)漏。

5、利用機(jī)組計(jì)劃檢修的機(jī)會(huì)，對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子線圈絕緣支架的根部“L”形支架、環(huán)形引線夾板、綁線及適形材料緊固狀況等進(jìn)行全面檢查處理，消除安全隱患；

6、各專業(yè)積極配合，組織分析引起振動(dòng)的因素，共同治理，提高設(shè)備的可靠性；

7、加強(qiáng)對(duì)外包檢修隊(duì)伍和公司檢修作業(yè)的過程管理，監(jiān)督其按標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝，嚴(yán)把質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)，確保檢修后設(shè)備主要指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)。

8、重視設(shè)備的壽命管理，延長設(shè)備的使用壽命，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

第二篇：發(fā)電機(jī)漏氫原因分析及預(yù)防措施

發(fā)電機(jī)漏氫原因分析及預(yù)防措施

一、發(fā)電機(jī)漏氫的危害：

1、不能保證發(fā)電機(jī)氫壓，從而影響發(fā)電機(jī)的出力；

2、造成氫氣濕度過大或發(fā)電機(jī)進(jìn)水、進(jìn)油，損壞發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組絕緣，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)相間或?qū)Φ囟搪肥鹿剩?/p>

3、消耗氫氣過多，補(bǔ)氫操作頻繁，運(yùn)行成本高；

4、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)可能著火、爆炸，造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。

二、發(fā)電機(jī)漏氫的途徑和部位：

發(fā)電機(jī)漏氫的兩種途徑：

1、外漏。發(fā)電機(jī)本體存在漏點(diǎn)，造成氫氣向大氣泄漏。

2、內(nèi)漏。①密封油系統(tǒng)的平衡閥調(diào)節(jié)靈敏度不好，氫側(cè)往空側(cè)竄油，進(jìn)入空側(cè)油箱隨排煙風(fēng)機(jī)排入大氣；

②定子繞組冷卻水管路有漏點(diǎn)，因機(jī)內(nèi)氫壓略高于定冷水水壓，造成氫氣進(jìn)入定冷水系統(tǒng)； ③氫氣冷卻器銅管有漏點(diǎn)，造成氫氣進(jìn)入開式冷卻水系統(tǒng)；

④氫氣漏入發(fā)電機(jī)封閉母線。

發(fā)電機(jī)常見的漏氫部位：①發(fā)電機(jī)端罩與機(jī)座結(jié)合面；②發(fā)電機(jī)端蓋與端罩及上下半端蓋結(jié)合面；③發(fā)電機(jī)端蓋與密封瓦座結(jié)合面；④發(fā)電機(jī)定子引出線套管漏氫；⑤氫氣冷卻器上下法蘭與機(jī)殼結(jié)合面處橡膠墊腐蝕或冷卻管破裂引起漏氫。

三、防止漏氫的措施：

1、機(jī)組運(yùn)行中，維持發(fā)電機(jī)氫氣壓力在正常值，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)氫頻繁或氫壓下降過快時(shí)，及時(shí)匯報(bào)、聯(lián)系處理；

2、保證發(fā)電機(jī)氫氣濕度、純度等參數(shù)符合規(guī)程要求，發(fā)現(xiàn)變化幅度較大時(shí)，及時(shí)檢查處理；

3、按時(shí)檢查發(fā)電機(jī)回油母管、氫冷器回水母管、定冷水箱內(nèi)、封閉母線外套內(nèi)的氫氣含量，發(fā)現(xiàn)異常變大時(shí)，及時(shí)匯報(bào)、聯(lián)系處理；

4、維持定冷水箱液位在正常值，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)水頻繁，水位下降過快時(shí)，及時(shí)檢查處理；

5、按時(shí)檢查發(fā)電機(jī)油水檢測裝置液位，發(fā)現(xiàn)進(jìn)水時(shí)，及時(shí)匯報(bào)、聯(lián)系處理；

6、加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)定子線棒及定子線棒出水溫度的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)溫差過大或溫度異常升高時(shí)，及時(shí)匯報(bào)、聯(lián)系處理；

7、保證發(fā)電機(jī)氫氣干燥器的正常運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行不正常時(shí)，及時(shí)聯(lián)系處理；

8、保證發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)平衡閥、差壓閥動(dòng)作靈活、可靠，保證氫油壓差在規(guī)程規(guī)定范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行不正常時(shí)，及時(shí)聯(lián)系處理；

9、保證發(fā)電機(jī)內(nèi)氫壓略高于定冷水壓，防止發(fā)電機(jī)進(jìn)水。

第三篇：DCS故障分析處理及維護(hù)防范措施

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關(guān)鍵詞： DCS 故障

摘要：本文結(jié)合火電廠DCS在生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障實(shí)例，對(duì)DCS故障進(jìn)行了分類和分析，并就如何維護(hù)DCS以及減少DCS故障提出了具體辦法和措施。

一、分散控制系統(tǒng)(DCS)概述

DCS具有通用性強(qiáng)、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝簡單規(guī)范化、調(diào)試方便、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)，在國內(nèi)外電力、石油、化工、冶金、輕工等生產(chǎn)領(lǐng)域特別是大型發(fā)電機(jī)組有著較為廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)應(yīng)用較多的的品牌主要有：

(1)國外品牌：美國ABB、西屋、德國西門子、日本橫河、日立等;

(2)國內(nèi)：國電智深、和利時(shí)、新華等。

DCS的安全、可靠與否對(duì)于保證機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，若發(fā)生問題將有可能造成機(jī)組設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞甚至人身安全事故。所以非常有必要分析DCS運(yùn)行中出現(xiàn)的各類問題，采取措施提高火電廠DCS的安全可靠性。

二、DCS在生產(chǎn)過程中的故障情況

每個(gè)廠家的DCS都有其各自的特點(diǎn)，因此其故障的現(xiàn)象分析和處理不盡相同，但歸納起來由DCS引起機(jī)組二類及以上障礙可劃分為三大類：

(1)系統(tǒng)本身問題，包括設(shè)計(jì)安裝缺陷、軟硬件故障等。

(2)人為因素造成的故障，包括人員造成的誤操作，管理制度不完善及執(zhí)行環(huán)節(jié)落實(shí)。

(3)系統(tǒng)外部環(huán)境問題造成DCS故障。如環(huán)境溫度過高、濕度過高或過低、粉塵、振動(dòng)以及小動(dòng)物等因素造成異常。

2.1 DCS本身問題故障實(shí)例

此類故障在生產(chǎn)過程中較為常見，主要包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝缺陷，控制器(DPU或CPU)的死機(jī)、脫網(wǎng)等故障，操作員站黑屏，網(wǎng)絡(luò)通訊堵塞，軟件存在缺陷，系統(tǒng)配置較低，與其他系統(tǒng)及設(shè)備接口存在問題等。

2.1.1 電源及接地問題：

(1)某電廠DCS電源系統(tǒng)采用的是ABB公司Symphony III型電源，但基建時(shí)仍按照II型電源的接地方式進(jìn)行機(jī)柜安裝，與III型電源接地技術(shù)要求差異很大。機(jī)組投產(chǎn)以來發(fā)生多次DCS模件故障、信號(hào)跳變、硬件燒壞的情況，疑與接地系統(tǒng)有關(guān)。同樣，某電廠在基建期間DCS接地網(wǎng)設(shè)計(jì)制作安裝存在問題，DCS系統(tǒng)運(yùn)行后所有熱電阻熱電偶溫度測點(diǎn)出現(xiàn)周期波動(dòng)。

(2)某廠因電源連線松動(dòng)而導(dǎo)致汽機(jī)側(cè)控制系統(tǒng)失效。

經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：DCS沒有良好的接地系統(tǒng)和合理的電纜屏蔽，不僅系統(tǒng)干擾大，控制系統(tǒng)易誤發(fā)信號(hào)，還易使模件損壞?？梢?，UPS電源、控制系統(tǒng)接地等存在問題將給電廠投產(chǎn)后DCS的安全穩(wěn)定運(yùn)行留下極大隱患。因此，DCS系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)一定要有可靠的后備手段，負(fù)荷配置要合理并有一定余量;DCS的系統(tǒng)接地必須嚴(yán)格遵守制造廠技術(shù)要求(如制造廠無特殊說明應(yīng)按照DLT774規(guī)定執(zhí)行)，所有進(jìn)入DSC系統(tǒng)控制信號(hào)的電纜必須采用質(zhì)量合格的屏蔽電纜，并要同動(dòng)力電纜分開敷設(shè)且有良好的單端接地。

2.1.2 系統(tǒng)配置問題：

(1)浙江某電廠DCS(T-ME/XP系統(tǒng))頻繁故障和死機(jī)造成機(jī)組停運(yùn)事故。

7、8機(jī)組(2*330MW)，從1997年2月試生產(chǎn)至5月，兩臺(tái)機(jī)組共發(fā)生22次DCS系統(tǒng)故障和死機(jī)，造成機(jī)組不正常跳閘8次。之后又多次? 發(fā)生操作畫面故障(8號(hào)機(jī)組有兩次發(fā)生全部6臺(tái)操作站“黑屏”)，嚴(yán)重威脅機(jī)組安全。經(jīng)分析認(rèn)為其DCS系統(tǒng)存在以下幾個(gè)方面的問題：(1)DCS工程設(shè)計(jì)在性能計(jì)算軟件、開關(guān)量冗余配置上存在問題。(2)硬件配置不匹配(其中包括T-ME和T-XP兩種系統(tǒng)的匹配和通信問題)。(3)個(gè)別硬件設(shè)計(jì)不完善。(4)進(jìn)一步分析，關(guān)鍵的CS275(下層T-ME)通訊總線負(fù)荷率過高出現(xiàn)“瓶頸”問題現(xiàn)象。而歐洲T-ME/XP系統(tǒng)用戶在配置合理的前提下，T-ME/XP系統(tǒng)使用情況基本良好。

(2)某電廠在200MW機(jī)組的熱控系統(tǒng)自動(dòng)化改造上使用的DCS，由于系統(tǒng)配置的負(fù)荷率計(jì)算不準(zhǔn)且為了減少投資，技術(shù)指標(biāo)均接近允許極限，加之該系統(tǒng)有運(yùn)行時(shí)中間虛擬I/O點(diǎn)量大的特點(diǎn)，所以在改造后期調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別控制器的負(fù)荷率竟超過了90%，個(gè)別軟手操操作響應(yīng)竟接近1min，根本無法使用，后經(jīng)過大幅度調(diào)整(系統(tǒng)重新增加配置)，才解決了這個(gè)問題。

(3)東北某600MW機(jī)組，由于招標(biāo)技術(shù)規(guī)范對(duì)I/O通道隔離性質(zhì)表述不到位，因此DCS廠家做的配置很低，結(jié)果在調(diào)試時(shí)燒損了大量的I/O板，后來改變了隔離方式和更改換了硬件，電廠又花費(fèi)了許多資金，也抵消了當(dāng)初的招標(biāo)價(jià)格優(yōu)勢。此外，電纜的質(zhì)量與屏蔽問題也必須高度重視，重要信號(hào)及控制應(yīng)使用計(jì)算機(jī)專用屏蔽電纜，許多改造工程正是由于電纜的問題導(dǎo)致電纜不得不重新敷設(shè)，影響了工期。

(4)某電廠300MW機(jī)組新華XDPS-400系統(tǒng)工程師站頻繁死機(jī)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行程序較多：多個(gè)虛擬DPU、歷史數(shù)據(jù)記錄、性能計(jì)算、報(bào)表等。把歷史數(shù)據(jù)分配至別的人機(jī)接口站問題解決。

2.1.3 控制器(DPU或CPU)故障

(1)某電廠300MW #2機(jī)組HIACS-5000CM控制系統(tǒng)FSSS1的CPU故障，且未將控制權(quán)交出，從CPU未能切換為主控，導(dǎo)致該部分系統(tǒng)控制設(shè)備無法操作(設(shè)備保持原狀態(tài)工作)。在對(duì)主CPU執(zhí)行在線更換步序至停電時(shí)，從CUP切換主控CPU，系統(tǒng)設(shè)備受控，更換原主控CPU后系統(tǒng)一切正常。

(2)ABB早期某時(shí)間生產(chǎn)的SYMPHONY 同一PCU機(jī)柜內(nèi)不同控制器之間通訊出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況，通過升級(jí)固件這一問題得到解決;

(3)新華控制XDPS系統(tǒng)早期某批次DPU曾多次出現(xiàn)離線、死機(jī)現(xiàn)象，經(jīng)檢查為DPU卡件個(gè)別電容問題，經(jīng)升級(jí)更換卡件問題解決。

由于目前DCS的控制器均為冗余配置，大大減少了主控制器“異常”引發(fā)機(jī)組跳閘的次數(shù)。但是，一旦一對(duì)冗余的控制器同時(shí)死機(jī)，將直接威脅到安全生產(chǎn)，對(duì)于此類情況一定要采取措施切實(shí)避免。

2.1.4 DCS網(wǎng)絡(luò)故障

(1)某電廠西屋WDPF控制系統(tǒng)，由于多次改造系統(tǒng)增加了大量測點(diǎn)和自動(dòng)控制回路，系統(tǒng)負(fù)荷率高達(dá)70%以上，造成網(wǎng)絡(luò)通訊堵塞，多次出現(xiàn)操作員進(jìn)行操作、切換畫面時(shí)間過長、畫面黑屏等問題。后經(jīng)升級(jí)改造為OVATION系統(tǒng)，系統(tǒng)正常。

(2)某電廠600MW機(jī)組負(fù)荷508MW，工況穩(wěn)定，汽輪機(jī)所有調(diào)門突然大幅擺動(dòng)，經(jīng)檢查故障原因是機(jī)組運(yùn)行時(shí)M5 控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)短時(shí)間內(nèi)由3000r/min 變成了0r/min，又馬上恢復(fù)，調(diào)門擺動(dòng)的原因也是M3和M5通訊時(shí)出現(xiàn)掉數(shù)據(jù)現(xiàn)象，導(dǎo)致Trip Bias(跳閘偏置)信號(hào)在機(jī)組運(yùn)行時(shí)由0變?yōu)?，引起所有調(diào)門大幅擺動(dòng)。對(duì)該問題采取措施：對(duì)PCU 控制總線的通訊信號(hào)進(jìn)行多重化處理，對(duì)通訊信號(hào)增加一定延時(shí)，躲過通訊信號(hào)瞬間跳變;對(duì)重要的通訊信號(hào)采用了通訊冗余。

2.1.5 DCS軟件問題

(1)某電廠300MW供熱機(jī)組DCS調(diào)試過程中未對(duì)測點(diǎn)品質(zhì)參數(shù)進(jìn)行修改，致使其模擬量測點(diǎn)只有在斷線的情況下才認(rèn)為是壞品質(zhì)測點(diǎn)，未充分起到品質(zhì)校驗(yàn)功能。后對(duì)所有測點(diǎn)品質(zhì)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

(2)HIACS-5000CM控制系統(tǒng)畫面組態(tài)時(shí)，雙擊grab組態(tài)工具后，彈出 c++錯(cuò)誤窗口無法正常使用。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)grab.ini 文件被改動(dòng)過，從其他機(jī)器拷貝文件覆蓋后，工具恢復(fù)正常。因?yàn)間rab 非正常退出后保留了錯(cuò)誤的信息在grab.ini 文件中。

(3)某電廠除氧器水位控制回路邏輯是由高加水位控制邏輯拷貝修改而成，修改過程不徹底，PID參數(shù)未根據(jù)除氧器情況設(shè)置整定，造成運(yùn)行中除氧器上水門發(fā)散調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)品質(zhì)惡化。采取措施：檢查邏輯，重新整定PID參數(shù)。

2.1.6 系統(tǒng)接口問題

某電廠200MW供熱機(jī)組電氣并網(wǎng)信號(hào)至DEH只有一路，在機(jī)組正常運(yùn)行的過程中該電氣并網(wǎng)輔助接點(diǎn)故障出現(xiàn)抖動(dòng)，造成汽輪機(jī)跳閘。采取措施：使用屏蔽通訊電纜，增加冗余接點(diǎn)信號(hào)，并進(jìn)行3取2邏輯判斷。

2.2 人為因素造成DCS故障實(shí)例

人為因素造成DCS的故障，在生產(chǎn)過程中也較為常見。包括人員造成的誤操作，管理制度不完善及未按規(guī)程規(guī)定執(zhí)行工作步驟等。

2.2.1 未按規(guī)程規(guī)定執(zhí)行工作步驟

(1)某電廠新華XDPS系統(tǒng)DEH的#12DPU故障，對(duì)其在線更換，使用的是小機(jī)MEH系統(tǒng)的DPU備品。在更換DPU后，只將#32主控DPU拷貝至#12副控未寫電子磁盤，其實(shí)質(zhì)只是將副控DPU的內(nèi)存內(nèi)容與主控保持一致，#12DPU電子磁盤內(nèi)容仍為MEH小機(jī)控制邏輯。在系統(tǒng)停電吹灰后，按順序啟動(dòng)#12DPU成為主控，由于其邏輯為MEH邏輯而非DEH邏輯，造成系統(tǒng)通訊異常、數(shù)據(jù)頻閃、畫面顯示不正常，人機(jī)接口站無法操作。在重新對(duì)#12DPU送電，拷貝#32DPU邏輯并寫盤后正常。

(2)某電廠HIACS-5000CM控制系統(tǒng)，循環(huán)水泵房遠(yuǎn)程I/O卡件更換，未執(zhí)行在線更換操作步驟，其卡件未能激活進(jìn)入工作狀態(tài)，導(dǎo)致現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)與DCS畫面不符，設(shè)備無法控制。執(zhí)行在線更換步序后，系統(tǒng)正常。

2.2.2 人員誤操作

(1)某電廠機(jī)組運(yùn)行中，在進(jìn)行處理缺陷時(shí)工作人員誤動(dòng)DCS繼電器柜繼電器造成引風(fēng)機(jī)跳閘，鍋爐MFT。

(2)某電廠DCS卡件故障，在進(jìn)行更換卡件過程中，由于工作人員未認(rèn)真核對(duì)設(shè)備、卡件跳線錯(cuò)誤，導(dǎo)致新更換的卡件燒損。

2.2.3 管理制度不完善

(1)某電廠DCS系統(tǒng)管理制度不完善，未對(duì)軟件升級(jí)、備份等工作進(jìn)行規(guī)定。其輔網(wǎng)水處理POK1操作員站在升級(jí)打補(bǔ)丁后，未進(jìn)行備份。該操作員站硬盤出現(xiàn)故障在進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)后，由于其軟件版本較低，導(dǎo)致與網(wǎng)絡(luò)通訊不正常，數(shù)據(jù)不刷新。

(2)某電廠操作員站管理不嚴(yán)，其放置于集控室的主機(jī)USB端口及光驅(qū)未進(jìn)行有效封閉，個(gè)別運(yùn)行人員夜班期間利用操作員站玩游戲、看電影，導(dǎo)致操作員站死機(jī)。

2.3 外部環(huán)境因素造成DCS故障實(shí)例

外部環(huán)境因素造成DCS故障的數(shù)量相比于前兩類問題而言相對(duì)較少，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中也時(shí)有發(fā)生。

(1)某電廠電子設(shè)備間風(fēng)道口正處于DPU機(jī)柜上方，由于設(shè)計(jì)和其他原因，機(jī)組運(yùn)行中消防水通過風(fēng)道流入DCS機(jī)柜，導(dǎo)致DPU、服務(wù)器等設(shè)備進(jìn)水燒損，機(jī)組停運(yùn)。

(2)某電廠循環(huán)水泵房遠(yuǎn)程IO柜，由于底部封堵不嚴(yán)，造成冬季老鼠竄入，在機(jī)柜上部溫度較高處構(gòu)筑巢穴，最終造成遠(yuǎn)程IO脫雙網(wǎng)。

(3)某電廠電子設(shè)備間的封閉性較差，卡件、DPU積灰較為嚴(yán)重，曾多次出現(xiàn)故障。在采取完善電子間封閉、加裝空調(diào)等措施后卡件、DPU等故障基本杜絕。

三、DCS系統(tǒng)故障防范及維護(hù)措施

通過以上諸多故障實(shí)例，我們不難看出，降低DCS系統(tǒng)的故障幾率，必須做好分散控制系統(tǒng)從選型設(shè)計(jì)到運(yùn)行、維護(hù)的全方位工作。

3.1 DCS的選型設(shè)計(jì)調(diào)試

3.1.1無論新建機(jī)組還是升級(jí)改造的DCS，系統(tǒng)和控制器的配置要重點(diǎn)考慮可靠性和負(fù)荷率(包括冗余度)指標(biāo)。通訊總線負(fù)荷率設(shè)計(jì)必須控制在合理的范圍內(nèi)，控制器的負(fù)荷率要盡可能均衡，要避免因涉及規(guī)模大而資金不足所帶來的、影響系統(tǒng)安全運(yùn)行的“高負(fù)荷”問題的發(fā)生。

3.1.2系統(tǒng)控制邏輯的分配，不宜過分集中在某個(gè)控制器上，主要控制器應(yīng)采用冗余配置。

3.1.3電源設(shè)計(jì)必須合理可靠。一是要強(qiáng)調(diào)電源設(shè)計(jì)的負(fù)荷率;二是要強(qiáng)調(diào)電源的冗余配置方式，同時(shí)一定要保證兩路電源的獨(dú)立性。

3.1.4要注重DCS系統(tǒng)接口的可靠性措施。強(qiáng)調(diào)重要接口的冗余度和接口方式的選擇，主要是注意可靠性和實(shí)時(shí)性。

3.1.5對(duì)于DCS系統(tǒng)接地一定按廠家要求執(zhí)行，避免接地問題造成系統(tǒng)大面積故障。應(yīng)注重考慮系統(tǒng)的抗干擾措施、自診斷和自恢復(fù)能力，I/O通道應(yīng)強(qiáng)調(diào)隔離措施。電纜的質(zhì)量與屏蔽問題也必須高度重視，重要信號(hào)及控制應(yīng)使用計(jì)算機(jī)專用屏蔽電纜。

3.1.6要充分考慮主輔設(shè)備的可控性，要根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)和各種工況下機(jī)組處理緊急故障的要求，配置操作員站和后備手操裝置。緊急停機(jī)停爐按鈕配置，應(yīng)采用與DCS分開的單獨(dú)操作回路。同時(shí)，不能盲目地追求人機(jī)界面的“簡潔化”，系統(tǒng)配置還應(yīng)以滿足安全生產(chǎn)為第一位。特殊有關(guān)安全的緊急干預(yù)性操作不能完全建立在DCS完好的基礎(chǔ)上。

3.1.7對(duì)涉及機(jī)組安全的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥門等外圍設(shè)備，在設(shè)計(jì)與配置時(shí)，要保證這些關(guān)鍵設(shè)備在失電、失氣、失信號(hào)或DCS系統(tǒng)失靈的情況下，能夠向安全方向動(dòng)作或保持原位。

3.1.8對(duì)于保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)采用多重化信號(hào)攝取法，并合理使用閉鎖條件，使信號(hào)回路具有邏輯判斷能力。

3.1.9在調(diào)試期間按照調(diào)試大綱和具體辦法，對(duì)所有邏輯、回路、工況進(jìn)行測試。

3.2 DCS運(yùn)行、啟停維護(hù)

3.2.1做好維護(hù)準(zhǔn)備工作

做好DCS系統(tǒng)的維護(hù)工作，主要包括：

(1)維護(hù)人員應(yīng)了解系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路。熟悉DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能構(gòu)成，了解系統(tǒng)設(shè)備硬件知識(shí)，熟知各部件如控制器、IO卡件、電源等正常狀態(tài)和異常狀態(tài)，熟練掌握DCS組態(tài)軟件。

(2)系統(tǒng)的備份：包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序、引導(dǎo)啟動(dòng)盤、控制系統(tǒng)軟件、授權(quán)盤、控制組態(tài)數(shù)據(jù)庫，并控制組態(tài)數(shù)據(jù)是最新的和完整的。針對(duì)實(shí)際使用中的光盤容易磨損的缺點(diǎn)，注意多做備份，并采用移動(dòng)硬盤、U盤、硬盤等備份形式確保各軟件的保存。

(3)硬件儲(chǔ)備: 對(duì)易損、使用周期短的部件和關(guān)鍵部件如鍵盤鼠標(biāo)、I/ O 模塊、電源、通訊卡等都應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作適量的備份，保證各類型卡件、模塊備品不少于1個(gè)，并按照制造廠要求存放，如有條件應(yīng)對(duì)備品進(jìn)行校驗(yàn)，切實(shí)掌握備品卡件模塊狀態(tài)。

(4)整理各類產(chǎn)品的售后服務(wù)范圍、時(shí)間表，形成一份硬件生產(chǎn)廠家、系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位技術(shù)支持人員通信錄，充分利用DCS供貨商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位技術(shù)支持。

3.2.2 日常維護(hù)

系統(tǒng)的日常維護(hù)是DCS系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要的維護(hù)工作有以下幾點(diǎn)：

(1)根據(jù)25項(xiàng)反措要求、DL/T774檢修維護(hù)規(guī)程等制度文件規(guī)定，完善DCS系統(tǒng)管理制度。

(2)保證電子設(shè)備間的良好封閉，防止小動(dòng)物竄入，減小粉塵對(duì)元件運(yùn)行及散熱產(chǎn)生的不良影響，保證溫度、濕度符合制造廠規(guī)定，避免由于溫度、濕度急劇變化導(dǎo)致在系統(tǒng)設(shè)備上的凝露?？煽紤]將DCS電子間的環(huán)境溫度信號(hào)引入CRT中，并有報(bào)警。

(3)每天檢查系統(tǒng)各機(jī)柜風(fēng)扇是否工作正常，風(fēng)道有無阻塞，以確保系統(tǒng)各設(shè)備能長期可靠地運(yùn)行。

(4)保證系統(tǒng)供電電源質(zhì)量且為兩路電源可靠供電，當(dāng)任一電源失去即報(bào)警。

(5)電子設(shè)備間禁止使用無線通訊工具，避免電磁場對(duì)系統(tǒng)的干擾，避免移動(dòng)運(yùn)行中的操作站、顯示器等，避免拉動(dòng)或碰傷設(shè)備連接電纜和通訊電纜等。

(6)規(guī)范DCS系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件管理，軟件的修改、更新、升級(jí)必須履行審批授權(quán)及負(fù)責(zé)人制度。嚴(yán)禁使用非正版軟件和安裝與系統(tǒng)無關(guān)軟件，做好主機(jī)USB端口、光驅(qū)等的封閉管理工作。

(7)做好各控制回路的PID參數(shù)、調(diào)節(jié)器正反作用等系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄工作。

(8)檢查控制主機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤等硬件是否完好，實(shí)時(shí)監(jiān)控工作是否正常。查看故障診斷畫面，是否有故障提示。

(9)DCS設(shè)備包括DPU、人機(jī)接口站等上電應(yīng)按照一定次序逐一進(jìn)行，每臺(tái)設(shè)備上電觀察正常后再進(jìn)行下一設(shè)備上電，避免出現(xiàn)異常難于分析。上電后，通信接頭不能與機(jī)柜等導(dǎo)電體相碰，互為冗余的通信線、通信接頭不能碰在一起，以免燒壞通信網(wǎng)卡。

(10)定期對(duì)DCS主系統(tǒng)及與主系統(tǒng)連接的所有相關(guān)系統(tǒng)的通信負(fù)荷率進(jìn)行在線測試。檢查冗余主從設(shè)備狀態(tài)，條件許可或定期進(jìn)行主從設(shè)備切換，對(duì)設(shè)備自行切換的原因進(jìn)行檢查分析。

(11)增加組態(tài)易讀性：對(duì)重要組態(tài)頁增加了中文描述;對(duì)重要保護(hù)系統(tǒng)編寫與組態(tài)一致的詳細(xì)邏輯說明書;編制試驗(yàn)操作卡并保證隨時(shí)更新。規(guī)范DCS組態(tài)作業(yè)，機(jī)組運(yùn)行中盡量不做重大組態(tài)修改。必須進(jìn)行組態(tài)時(shí)應(yīng)慎重，充分做好相應(yīng)的技術(shù)措施和安全措施，確保DCS和機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(12)定期逐臺(tái)重新啟動(dòng)所有人機(jī)接口站一次(建議2、3個(gè)月左右)，以消除計(jì)算機(jī)長期運(yùn)行的累計(jì)誤差。

3.2.3 停運(yùn)維護(hù)

機(jī)組檢修期間應(yīng)對(duì)DCS 系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行徹底的維護(hù)，主要包括:

(1)利用機(jī)組檢修時(shí)間逐個(gè)復(fù)位DCS系統(tǒng)的DPU、CPU和操作員站及數(shù)據(jù)站;刪除組態(tài)中的無效I/O點(diǎn)，對(duì)組態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。

(2)系統(tǒng)冗余測試: 對(duì)冗余電源、服務(wù)器、控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行冗余測試。注意觀察系統(tǒng)停運(yùn)過程中各設(shè)備停電時(shí)，主從設(shè)備切換、網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)接口站是否正常;系統(tǒng)檢修重新上電后對(duì)各設(shè)備進(jìn)行切換測試。

(3)系統(tǒng)灰塵清除：系統(tǒng)停運(yùn)的情況下，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行吹灰，包括計(jì)算機(jī)內(nèi)部、控制站機(jī)籠、電源箱、風(fēng)扇、機(jī)柜濾網(wǎng)等部件的灰塵清理。

(4)系統(tǒng)供電線路檢修，對(duì)UPS進(jìn)行供電能力測試和實(shí)施放電操作。同時(shí)注意檢查DPU主機(jī)卡CMOS電池電量，進(jìn)行定期更換，防止因電池而引起的CMOS數(shù)據(jù)丟失。

(5)接地系統(tǒng)檢修。包括端子檢查、對(duì)地電阻測試。

(6)現(xiàn)場設(shè)備檢修，根據(jù)檢修維護(hù)規(guī)程，參照有關(guān)設(shè)備說明書進(jìn)行。

(7)檢查DCS系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的接口，重要信號(hào)冗余處理，與其他系統(tǒng)的通信視其具體情況，采取單向傳輸和加裝防火墻措施。

(8)系統(tǒng)上電：系統(tǒng)大修后維護(hù)負(fù)責(zé)人確認(rèn)條件具備，方可上電。并應(yīng)嚴(yán)格遵照上電步驟進(jìn)行。

3.2.4 故障檢修維護(hù)

系統(tǒng)在發(fā)生故障后應(yīng)進(jìn)行被動(dòng)性維護(hù)，主要包括以下工作:

(1)在日常工作中應(yīng)認(rèn)真按照25項(xiàng)反措要求，充分做好包括DPU(CPU)死機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊崩潰在內(nèi)的各種事故預(yù)想，將運(yùn)行緊急處理措施、安全措施、技術(shù)措施、檢修步驟編寫成冊，確保機(jī)組的安全運(yùn)行。

(2)處理DCS故障按照制造廠應(yīng)用手冊中的要求開展工作，更換前確認(rèn)卡件模塊型號(hào)、地址(應(yīng)確保與其他設(shè)備地址不沖突)、跳線等與被更換卡件一致并嚴(yán)格執(zhí)行在線更換程序。

(3)故障被動(dòng)維護(hù)同樣應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度，避免搶修冒進(jìn)，應(yīng)結(jié)合具體故障表現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)分析。根據(jù)DCS系統(tǒng)自診斷報(bào)警、故障現(xiàn)象判斷，找到故障點(diǎn)，通過報(bào)警的消除來驗(yàn)證維修結(jié)果。如：通信接頭接觸不良會(huì)引起通信故障，確認(rèn)通信接頭接觸不良后，利用工具重做接頭;通信線破損應(yīng)及時(shí)更換。某個(gè)卡件故障燈閃爍或者卡件上全部數(shù)據(jù)都為零，可能的原因是組態(tài)信息有錯(cuò)、卡件處于備用狀態(tài)而冗余端子連接線未接、卡件本身故障、該槽位沒有組態(tài)信息等。當(dāng)某一生產(chǎn)狀態(tài)異常或報(bào)警時(shí)，可以先找到反映此狀態(tài)的儀表，然后順著信號(hào)向上傳遞的方向，用儀器逐一檢查信號(hào)的正誤，直到查出故障所在。

(4)現(xiàn)場設(shè)備故障檢修必須開具工作票，做好DCS強(qiáng)制和隔離措施。閥門維修時(shí)，應(yīng)起用旁路閥。檢修結(jié)束后及時(shí)通知集控運(yùn)行人員進(jìn)行檢驗(yàn)，操作人員應(yīng)將自控回路切為手動(dòng)。

(5)當(dāng)出現(xiàn)較大規(guī)模的硬件故障、原因不明故障或超出本廠維護(hù)人員技術(shù)水平的故障時(shí)，除當(dāng)時(shí)采取緊急備件更換工作外，要及時(shí)和廠家取得聯(lián)系，由廠家專業(yè)技術(shù)支持工程師進(jìn)一步確認(rèn)和排除故障。

四、結(jié)束語

DCS應(yīng)進(jìn)行從設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行進(jìn)行全過程全方位管理，作為系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)配置和生產(chǎn)設(shè)備控制情況，制定科學(xué)、合理、可行的維護(hù)策略和方式方法，做到預(yù)防性維護(hù)、日常維護(hù)緊密配合，進(jìn)行系統(tǒng)的、有計(jì)劃的、定期的維護(hù)，對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障，應(yīng)具體問題具體分析。減少DCS的故障關(guān)鍵是要做到預(yù)防第一，保證系統(tǒng)在要求的環(huán)境下長期良好地運(yùn)行。

第四篇：HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理

HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理

學(xué) 生 姓 名：

學(xué)

號(hào)：

專 業(yè) 班 級(jí)：

指 導(dǎo) 教 師：

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

摘 要

HXD3型電力機(jī)車是由中國北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司與日本東芝公司于2001年起合作研制的大功率交流傳動(dòng)貨運(yùn)電力機(jī)車。HXD3型電力機(jī)車是目前世界上批量投入商業(yè)運(yùn)行的6軸電力機(jī)車中功率最大的交流傳動(dòng)電力機(jī)車,該型機(jī)車應(yīng)用了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制、交流電機(jī)矢量控制和軸控驅(qū)動(dòng)方式等一系列新技術(shù),使我國鐵路機(jī)車技術(shù)裝備全面

進(jìn)入世界先進(jìn)行列。鄭州機(jī)務(wù)段在2009年9月配屬了32臺(tái)HXD3型電力機(jī)車,每臺(tái)機(jī)車都經(jīng)過全面檢查整修后才投入運(yùn)用,該型機(jī)車充分滿足了重載、快速貨物運(yùn)輸?shù)男枰?然而,在實(shí)際運(yùn)用過程中,還是發(fā)現(xiàn)HXD3型電力機(jī)車存在著一些問題,影響了該型機(jī)車的正常運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：HXD3；常見故障；分析與處理

-I

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

2.14.各種電氣故障不能復(fù)位、不能解決的處理..........................................................11 2.15.制動(dòng)機(jī)系統(tǒng)故障產(chǎn)生的懲罰制動(dòng)..........................................................................12

3、HXD3應(yīng)急處理................................................................................................................13 3.1.升不起弓....................................................................................................................13 3.2.主斷合不上................................................................................................................13 3.3.提牽引主手柄，無牽引力........................................................................................13 3.4.油泵故障處理............................................................................................................14 3.5.油流繼電器故障處理................................................................................................14 3.6.油溫高繼電器動(dòng)作處理............................................................................................14 3.7.牽引風(fēng)機(jī)故障處理....................................................................................................14 3.8.牽引風(fēng)機(jī)風(fēng)速繼電器故障處理................................................................................14 3.9.冷卻塔風(fēng)機(jī)故障處理................................................................................................15 3.10.主變流器CI整流、逆變組件故障處理................................................................15 3.11.主變流器接地故障處理..........................................................................................15 3.12.牽引電動(dòng)機(jī)過流故障處理......................................................................................15 3.13.牽引電動(dòng)機(jī)接地故障處理......................................................................................16 3.14.電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器故障處理......................................................................................16 3.15.充電電源投入情況檢查(非常重要).......................................................................16 3.16.大、小閘操作異常處理..........................................................................................16 3.17.各種電氣故障不能復(fù)位、不能解決的處理..........................................................17 結(jié)

論......................................................................................................................................18 致謝..........................................................................................................................................19 參考文獻(xiàn)..................................................................................................................................20

-III

HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理

1.HXD3型電力機(jī)車主要特點(diǎn)

1.1 軸式為C0-C0，電傳動(dòng)系統(tǒng)為交直交傳動(dòng)，采用IGBT水冷變流機(jī)組，1250kW大轉(zhuǎn)矩異步牽引電動(dòng)機(jī)，具有起動(dòng)（持續(xù)）牽引力大、恒功率速度范圍寬、粘著性能好、功率因數(shù)高等特點(diǎn)。

1.2 輔助電氣系統(tǒng)采用2組輔助變流器，能分別提供VVVF和CVCF三相輔助電源，對(duì)輔助機(jī)組進(jìn)行分類供電。該系統(tǒng)冗余性強(qiáng)，一組輔助變流器故障后可以由另一組輔助變流器對(duì)全部輔助機(jī)組供電。

1.3 采用微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制、自診斷功能，而且實(shí)現(xiàn)了機(jī)車的網(wǎng)絡(luò)重聯(lián)功能。

1.4 總體設(shè)計(jì)采用高度集成化、模塊化的設(shè)計(jì)思路，電氣屏柜和各種輔助機(jī)組分功能斜對(duì)稱布置在中間走廊的兩側(cè)；采用了規(guī)范化司機(jī)室，有利于機(jī)車的安全運(yùn)行。

1.5 車體的主要作用是承受上部載荷和傳遞機(jī)車牽引力；同時(shí)車體又是機(jī)車各動(dòng)力機(jī)組和設(shè)備的安裝基礎(chǔ)；并要為乘務(wù)人員提供工作場所，因此，要求為乘務(wù)員提供良好的工作環(huán)境的同時(shí)，更為重要的是要求車體鋼結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。采用帶有中梁的、整體承載的框架式車體結(jié)構(gòu)，有利于提高車體的強(qiáng)度和剛度。

1.6 轉(zhuǎn)向架采用滾動(dòng)抱軸承半懸掛結(jié)構(gòu)，二系采用高圓螺旋彈簧；采用整體軸箱、推挽式低位牽引桿等技術(shù)。

1.7 采用下懸式安裝方式的一體化多繞組（全去耦）變壓器，具有高阻抗、重量輕等特點(diǎn)，并采用強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷技術(shù)。

1.8 采用獨(dú)立通風(fēng)冷卻技術(shù)。牽引電機(jī)采用由頂蓋百葉窗進(jìn)風(fēng)的獨(dú)立通風(fēng)冷卻方式；主變流器水冷和主變壓器油冷采用水、油復(fù)合式鋁板冷卻器，由車頂直接進(jìn)風(fēng)冷卻；輔助變流器也采用車外進(jìn)風(fēng)冷卻的方式；另外還考慮了司機(jī)室的換氣和機(jī)械間的微正壓。

1.9 采用了集成化氣路的空氣制動(dòng)系統(tǒng)，具有空電制動(dòng)功能。機(jī)械制動(dòng)采用輪盤制動(dòng)。

1.10 采用了新型的模式空氣干燥器，有利于壓縮空氣的干燥，減少制動(dòng)系統(tǒng)閥件的故障率。

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1.1.機(jī)車主要技術(shù)性能指標(biāo)

1.1.1工作電源

電流制 單相交流50Hz 額定電壓 25kV 在22.5kV～31kV之間時(shí)，機(jī)車能發(fā)揮額定功率，在22.5kV～17.5kV和17.5kV～17.2kV范圍內(nèi)機(jī)車功率按不同斜率線性下降，在17.2kV時(shí)功率為零；在31kV～31.3kV范圍內(nèi)機(jī)車功率線性下降至零。1.1.2 牽引性能參數(shù)

電傳動(dòng)方式 交－直－交傳動(dòng) 持續(xù)功率 7200kW 機(jī)車速度：持續(xù)制速度

70km/h（23t軸重）

65km/h（25t軸重）

最高速度

120km/h 起動(dòng)牽引力 520kN（23t軸重）

570 kN（25t軸重）

持續(xù)牽引力（半磨耗輪）370kN（23t軸重）

400 kN（25t軸重）

恒功率速度范圍 65km/h～120km/h（25t軸重）

70km/h～120km/h（23t軸重）

1.1.3 動(dòng)力制動(dòng)性能參數(shù)

電制動(dòng)方式 再生制動(dòng)

電制動(dòng)功率 7200kW（70km/h～120km/h）（23t軸重）

7200kW（65km/h～120km/h）（25t軸重）

最大電制動(dòng)力 370kN（15km/h～70km/h）（23t軸重）

400kN（15km/h～65km/h）（25t軸重）

1.1.4 主要結(jié)構(gòu)尺寸

軌距 1435mm 軸式 C0-C0 機(jī)車總重 138t % t（23t軸重）150t % t（25t軸重）軸重 23+2 t 機(jī)車前、后車鉤中心距 20846mm 車體底架長度19630mm 車體寬度 3100mm 車體高度4100mm（新輪）1.1.5 主要結(jié)構(gòu)尺寸

HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理

1.4.3 變流裝置

每臺(tái)機(jī)車裝有兩臺(tái)變流裝置，每臺(tái)變流裝置內(nèi)含有三組牽引變流器和一組輔助變流器，使其結(jié)構(gòu)緊湊，便于設(shè)備安裝。

牽引變流器采用強(qiáng)制循環(huán)水冷方式。這種方式具有冷卻效果好、無污染、重量輕、結(jié)構(gòu)上維修方便等特點(diǎn)。

冷卻液采用亞乙基二醇純水溶液，確保在－40℃時(shí)不凍結(jié)。

另外，牽引變流器的冷卻液和主變壓器（Mtr）的冷卻油經(jīng)過復(fù)合冷卻器循環(huán)，依靠復(fù)合冷卻器風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。

每組牽引變流器由一個(gè)四象限和一個(gè)逆變器組成。整流器單元使用了模塊化IGBT元件，采用脈寬調(diào)制（PWM）方式、兩點(diǎn)式電壓型，通過高次諧波整流和錯(cuò)開各組控制載波的相位，從而降低高次諧波和提高功率因數(shù)。

逆變器單元同整流器單元一樣使用模塊化IGBT元件、實(shí)現(xiàn)單元的標(biāo)準(zhǔn)化。通過采用IGBT元件和32bit高速演算控制裝置的配合，采用矢量控制方式，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制，達(dá)到快速響應(yīng)，提高粘著利用率和實(shí)現(xiàn)空轉(zhuǎn)滑行保護(hù)控制。

輔助變流器APU是輔助電動(dòng)機(jī)供電電路的核心。APU向牽引通風(fēng)機(jī)電機(jī)和壓縮機(jī)電機(jī)等輔助機(jī)器供給三相交流電，具有變壓變頻（VVVF）控制和恒壓恒頻（CVCF）兩種控制方式。兩臺(tái)復(fù)合冷卻器風(fēng)機(jī)和六臺(tái)牽引通風(fēng)機(jī)電機(jī)為了確保適應(yīng)機(jī)車狀況的冷卻風(fēng)量和降低運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，按照VVVF控制模式進(jìn)行設(shè)定。

APU通過使用IGBT的PWM整流器單元把從主變壓器三次線圈供電的交流電轉(zhuǎn)換為恒定電壓的直流電，再供給由IGBT構(gòu)成的逆變器單元，通過逆變器轉(zhuǎn)換為三相交流。

輔助變流器（APU）單獨(dú)采用強(qiáng)制風(fēng)冷方式。

機(jī)車共設(shè)有兩套輔助變流器UA11、UA12。在正常情況下輔助變流器UA11、UA12全部工作，基本上以50%的額定容量工作，輔助變流器UA11工作在VVVF方式，輔助變流器UA12工作在CVCF方式，分別為機(jī)車輔助電動(dòng)機(jī)供電。當(dāng)某一套輔助變流器發(fā)生故障時(shí)，不需要切除任何輔助電動(dòng)機(jī)，另一套輔助變流器可以承擔(dān)機(jī)車全部的輔助電動(dòng)機(jī)負(fù)載。此時(shí)，該輔助變流器按照CVCF方式工作，從而確保機(jī)車輔助電動(dòng)機(jī)供電系統(tǒng)的可靠性。

1.4.4 復(fù)合冷卻器

復(fù)合冷卻器的型號(hào)為FL220，復(fù)合型全鋁合金板翅式高效冷卻結(jié)構(gòu)，上部為水散熱器，用于冷卻變流器，下部為油散熱器，用于冷卻主變壓器。

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全鋁合金板翅式結(jié)構(gòu)的油冷卻器，具有每單位容積的傳熱面積大，性能優(yōu)良，體積小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。

空氣冷卻復(fù)合冷卻器時(shí)，會(huì)在冷卻器芯子的波紋形散熱片上積留灰塵，灰塵過厚將影響散熱效果，因此，在每一次中修時(shí)，均需要清洗冷卻器芯子。

在堵塞嚴(yán)重時(shí)應(yīng)進(jìn)行水洗或用水蒸氣進(jìn)行清洗。

HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理

3、若還不能正常轉(zhuǎn)換，需要停車降弓，斷開蓄電池總電源30秒以上進(jìn)行復(fù)位。注：當(dāng)切除一組輔助變流器后，牽引風(fēng)機(jī)將全速運(yùn)轉(zhuǎn)，只有一臺(tái)空壓機(jī)投入工作。

2.6.油泵故障

現(xiàn)象：機(jī)車降功率1/2，微機(jī)顯示信息，故障顯示燈亮 處理方法：

1、當(dāng)二個(gè)油泵有一個(gè)故障時(shí)，先斷合幾次故障油泵的空氣自動(dòng)開關(guān)（QA21、22），如能恢復(fù)繼續(xù)運(yùn)行。

2、如仍有故障，TCMS檢測到信號(hào)后會(huì)自動(dòng)將相應(yīng)的三組主變流器隔離，即切除一個(gè)轉(zhuǎn)向架的動(dòng)力。在可能的情況下，維持運(yùn)行至前方站，再做處理。

2.7.主變油溫高故障

現(xiàn)象：跳主斷，繼電器KP52動(dòng)作，微機(jī)顯示信息。處理方法：

1、在停車狀態(tài)下，用手觸摸油箱檢查油溫,觀察機(jī)車右側(cè)油溫表是否異常，不能高于90℃。若油溫高，油溫高繼電器動(dòng)作，不允許機(jī)車運(yùn)行，否則影響變壓器絕緣、氮?dú)獗Ｓ辛康?，需請求救援?/p>

2、斷合總電源復(fù)位，若故障消除繼續(xù)運(yùn)行。無效，請求救援。

2.8.牽引風(fēng)機(jī)故障

現(xiàn)象：機(jī)車降功1/6，故障顯示燈亮，微機(jī)顯示風(fēng)機(jī)故障或風(fēng)速故障 處理方法：

1、當(dāng)一組風(fēng)機(jī)故障時(shí)，可斷合幾次相應(yīng)的空氣自動(dòng)開關(guān)（低壓電器柜上）。

2、若故障無法恢復(fù)，TCMS會(huì)自動(dòng)將相對(duì)應(yīng)的一組CI切除，也可在微機(jī)屏手觸切除，即主變流器六組中有一組不工作，機(jī)車保持5/6的牽引力，可維持運(yùn)行。

2.9.冷卻塔風(fēng)機(jī)故障處理

現(xiàn)象：故障顯示燈亮，微機(jī)顯示冷卻塔風(fēng)機(jī)或風(fēng)速故障 處理方法：

1、當(dāng)一組冷卻塔風(fēng)機(jī)故障時(shí)，可斷合幾次相應(yīng)的空氣自動(dòng)開關(guān)（QA17、18）。

2、如確實(shí)故障，只在TCMS顯示器上報(bào)故障，機(jī)車仍能繼續(xù)牽引。

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注意：雖然能正常工作，但變壓器油溫會(huì)逐漸升高，最終會(huì)因?yàn)橛蜏馗叨Ｖ箘?dòng)力輸出。司機(jī)可根據(jù)牽引噸位、行走路程，判斷是否前方站停車，也可以征求技術(shù)人員意見作出判斷。

2.10.空轉(zhuǎn)故障

現(xiàn)象：空轉(zhuǎn)故障顯示燈亮，微機(jī)顯示電機(jī)空轉(zhuǎn) 處理方法：

1、按壓“復(fù)位”按鈕，適當(dāng)降低牽引級(jí)位，人工撒砂。

2、若某個(gè)電機(jī)持續(xù)空轉(zhuǎn)，通過微機(jī)屏切除相應(yīng)的主變流器。機(jī)車損失1/6動(dòng)力。

2.11.110V充電電源（PSU）故障

現(xiàn)象：微機(jī)顯示PSU故障 處理方法：

1、PSU有二組，當(dāng)有一組出現(xiàn)故障，微機(jī)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

2、若微機(jī)沒有轉(zhuǎn)換，盡量在前方站停車，輸入檢修密碼“000”，修改日期，例如今天是6月1日，改成6月2日或5月30日等，以此類推，即改變?nèi)掌诘钠媾紨?shù)，斷合總電源復(fù)位，微機(jī)重啟將PSU轉(zhuǎn)換到另外一組工作。

2.12.控制回路接地

現(xiàn)象：操縱臺(tái)控制回路接地故障顯示燈亮，控制回路接地開關(guān)QA59跳開

處理方法：

1、檢查低壓電器柜上的各開關(guān)，是否有跳開（除QA59）。

2、若有跳開，查看其對(duì)應(yīng)的功能，嘗試重新閉合。

2.13.原邊過流故障

現(xiàn)象：主斷跳開，故障顯示燈亮，微機(jī)顯示信息 處理方法：

1、手柄回零，按“復(fù)位”按鈕，重新閉合主斷試驗(yàn)牽引。

2、若無效，請求救援。

2.14.各種電氣故障不能復(fù)位、不能解決的處理

本機(jī)車是微機(jī)控制機(jī)車，多數(shù)故障微機(jī)系統(tǒng)能自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，并提示相關(guān)的信息。

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HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理

監(jiān)控未發(fā)出卸載信號(hào)（即962有電）。

3.4.油泵故障處理

當(dāng)2個(gè)油泵有一個(gè)故障時(shí)，先斷合幾次故障油泵的空氣自動(dòng)開關(guān)，如能恢復(fù)繼續(xù)運(yùn)行。如仍有故障，TCMS檢測到信號(hào)后會(huì)自動(dòng)將相應(yīng)的一組變流器隔離，同時(shí)另一組變流器將降功率運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)這種故障時(shí)，牽引、制動(dòng)力將降低一半以上。

3.5.油流繼電器故障處理

出現(xiàn)油流繼電器故障后，TCMS處理同上。當(dāng)確認(rèn)是油流繼電器故障后，而非是油泵故障。可打開車下主變壓器上的接線盒，將其短接（即將356與538短接），短接后應(yīng)注意觀察相應(yīng)油泵的運(yùn)行情況，用手摸2個(gè)復(fù)合冷卻器的油溫，觀察維持運(yùn)行。

3.6.油溫高繼電器動(dòng)作處理

當(dāng)油溫高繼電器動(dòng)作后，機(jī)車無牽引、制動(dòng)力輸出。未查清原因前，禁止做任何處理。司機(jī)在巡檢、停車、換端時(shí)應(yīng)用手摸法經(jīng)常檢查油溫。只有在確認(rèn)確實(shí)是油溫高繼電器本身誤動(dòng)作，才可進(jìn)行處理。

處理方法：打開車下主變壓器接線盒，將其中438拆除，并做絕緣包扎好，觀察維持運(yùn)行。

3.7.牽引風(fēng)機(jī)故障處理

當(dāng)一組風(fēng)機(jī)故障時(shí)，可斷合幾次相應(yīng)的空氣自動(dòng)開關(guān)，同時(shí)TCMS會(huì)自動(dòng)將相應(yīng)的一組CI切除，即主變流器6組中有一組不工作，機(jī)車保持5/6的牽引力，可完成一般的牽引任務(wù)。

3.8.牽引風(fēng)機(jī)風(fēng)速繼電器故障處理

當(dāng)一組風(fēng)機(jī)風(fēng)速繼電器故障時(shí)，TCMS會(huì)自動(dòng)將相應(yīng)的一組CI切除，即主變流器6組中有一組不工作，機(jī)車保持5/6的牽引力，可完成一般的牽引任務(wù)。當(dāng)確認(rèn)是繼電器故障，而非是風(fēng)機(jī)故障時(shí)，可將風(fēng)速繼電器上的2根線短接，恢復(fù)正常的牽引、制動(dòng)力，觀察維持運(yùn)行。

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

3.9.冷卻塔風(fēng)機(jī)故障處理

當(dāng)一組冷卻塔風(fēng)機(jī)故障時(shí)，可斷合幾次相應(yīng)的空氣自動(dòng)開關(guān)，如確實(shí)故障，只在TCMS顯示器上報(bào)故障，機(jī)車仍能繼續(xù)工作。注意：雖然能正常工作，但變壓器油溫會(huì)逐漸升高，最終會(huì)因?yàn)橛蜏馗叨Ｖ箘?dòng)力輸出。司機(jī)可根據(jù)牽引噸位、行走路程以及油溫升高的情況采取相應(yīng)的措施。

3.10.主變流器CI整流、逆變組件故障處理

當(dāng)機(jī)車在重載情況下牽引或是制動(dòng)時(shí)，可能發(fā)生此故障。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，在司機(jī)室能聽到機(jī)械間里有很大的“放炮”聲音，主斷路器跳開，司機(jī)室機(jī)TCMS屏顯示相應(yīng)的主變流器CI故障。此時(shí)應(yīng)將司控器主手柄回“0”位，按“復(fù)位”按鈕，再合主斷，如能合上主斷，手柄能提到位，觀察牽引電機(jī)牽引力，發(fā)現(xiàn)一個(gè)及一個(gè)以上電機(jī)無牽引力，則根據(jù)牽引噸數(shù)來確定是否繼續(xù)牽引或是將整列車維持運(yùn)行到下一個(gè)車站。如合不上主斷，或是提手柄后就跳主斷，應(yīng)立即隔離相應(yīng)的CI，然后再合主斷就能合上，然后提手柄。其他方法同上。

3.11.主變流器接地故障處理

當(dāng)一組主變流器出現(xiàn)接地時(shí)，TCMS會(huì)發(fā)出跳主斷的指令，同時(shí)TCMS顯示屏?xí)@示相應(yīng)的一組接地。此時(shí)應(yīng)將司控器主手柄回“0”位，按“復(fù)位”按鈕，再合主斷，如能合上主斷，手柄能提到位，觀察牽引電機(jī)牽引力，如正常說明是誤報(bào)故障。如發(fā)現(xiàn)一個(gè)及一個(gè)以上電機(jī)無牽引力，則根據(jù)牽引噸數(shù)來確定是否繼續(xù)牽引或是將整列車維持運(yùn)行到下一個(gè)車站。如合不上主斷，或是提手柄后就跳主斷，應(yīng)立即隔離相應(yīng)的CI，然后就能合上主斷、提手柄。其他方法同上。

3.12.牽引電動(dòng)機(jī)過流故障處理

當(dāng)牽引電動(dòng)機(jī)過流發(fā)生時(shí)，TCMS顯示屏顯示故障。TCMS會(huì)根據(jù)過流時(shí)間的長短發(fā)出是否跳主斷的信號(hào)，有時(shí)跳，有時(shí)不跳。如不跳主斷，將司控器主手柄回“0”位，按“復(fù)位”按鈕，再提手柄就正常了。如跳主斷，應(yīng)將司控器主手柄回“0”位，按“復(fù)位”按鈕方法，合主斷，如能合上主斷，手柄能提到位，觀察牽引電機(jī)牽引力，如正常說明故障消除。如合不上主斷，或是提手柄后就跳主斷，應(yīng)立即隔離相應(yīng)的CI，然后就能合上主斷、提手柄。其他方法同上。

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HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理

結(jié) 論

HXD3型電力機(jī)車作為我國新型大功率機(jī)車,在現(xiàn)代化鐵路運(yùn)輸中起著無可替代的重要作用,但任何新事物都有個(gè)逐步完善發(fā)展的過程,以上論文包括有鄭州機(jī)務(wù)段32臺(tái)HXD3型電力機(jī)車在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的常見故障,可以看出,問題主要集中在機(jī)車組裝工藝和配件質(zhì)量上,通過分析這些常見故障,使我們在以后的職業(yè)生涯中能夠更好的發(fā)展。

論文中通過對(duì)HXD3 機(jī)車常見故障分析與處理，了解現(xiàn)行運(yùn)用HXD3型機(jī)車在行車中遇到的問題，論文首先從機(jī)車的主要特征認(rèn)識(shí)機(jī)車的主要功能和構(gòu)造，其次再一個(gè)方面就是整片論文的主題HXD3中常見的故障分析與處理，然后對(duì)所學(xué)知識(shí)做總結(jié)是非常必要的，而且知識(shí)是相同的，適時(shí)地進(jìn)行總結(jié)和融匯貫通會(huì)得到喜人的成果，寫論文是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)的過程，從最初剛寫論文對(duì)設(shè)計(jì)問題的模糊認(rèn)識(shí)到最后能夠?qū)υ搯栴}有深刻的認(rèn)識(shí)，使深刻我體會(huì)到實(shí)踐對(duì)于學(xué)習(xí)的重要性，從只是明白理論，到搜集材料進(jìn)行研究分析，再進(jìn)行實(shí)踐體會(huì)。讓我對(duì)HXD3型電力機(jī)車常見故障分析與處理方面的知識(shí)有了跨越式的進(jìn)步，徹底改變了紙上談兵的態(tài)度，讓我真正掌握了知識(shí)和技術(shù)，做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合。

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

致謝

終于完成了這篇論文，在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成這幾個(gè)多月的時(shí)間里，感謝給我提供無私幫助的同學(xué)！

特別感謝老師的細(xì)心指點(diǎn)，幫我改正了錯(cuò)誤，提出了許多能為論文增色的建議，這篇論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入這篇論文當(dāng)中，沒有你們的幫助和提供資料，對(duì)于我個(gè)人來說要想在短短的幾個(gè)月時(shí)間里學(xué)習(xí)到這么多知識(shí)并完成畢業(yè)論文是幾乎不可能的事情。

今天能順利完成這篇畢業(yè)論文，我真的特別感謝我的指導(dǎo)老師，再一次對(duì)你說聲謝謝。

祝：老師身體健康，工作順利。致謝！

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第五篇：CRH2A型動(dòng)車組車鉤故障分析及處理措施

CRH2A型動(dòng)車組車鉤故障分析及處理措施

摘 要：CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組在檢修運(yùn)用過程中，多次發(fā)生重聯(lián)失敗，通過對(duì)動(dòng)車組重聯(lián)過程的原理、車鉤組件結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場故障車鉤的檢查情況分析，有效的解決了動(dòng)車組重聯(lián)故障。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組；重聯(lián)；車鉤；限位開關(guān)；卡滯；故障概述

自2013年CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組投入重慶北動(dòng)車所運(yùn)用以來，動(dòng)車組根據(jù)客流變化采用單編、重聯(lián)兩種模式運(yùn)營，常需要重聯(lián)、解編作業(yè)。在動(dòng)車組重聯(lián)的過程中，發(fā)生多起重聯(lián)不到位故障，影響了正常的鐵路運(yùn)輸秩序。本文通過對(duì)CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組重聯(lián)原理、前端車鉤組件結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場故障車鉤的檢查情況分析，制定出幾項(xiàng)措施，有效地解決了CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組重聯(lián)不到位的故障。問題提出

2016年4月26日，重慶北動(dòng)車所CRH2A-2336（01）+2274（00）動(dòng)車組庫內(nèi)重聯(lián)作業(yè)，發(fā)現(xiàn)CRH2A-2336列01車機(jī)械鉤指針指示未完全到位，限位開關(guān)觸點(diǎn)未動(dòng)作，電鉤未伸出，重聯(lián)未成功，導(dǎo)致動(dòng)車組未按時(shí)出庫。動(dòng)車組重聯(lián)原理

3.1 前端車鉤連掛系統(tǒng)原理及操作方法

CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組頭尾兩端安裝有前端車鉤緩沖裝置，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組之間的機(jī)械、電氣和風(fēng)路的自動(dòng)連接和自動(dòng)分解，并可以手動(dòng)分解。主要由連掛系統(tǒng)、緩沖系統(tǒng)、安裝吊掛系統(tǒng)、電氣連接器 等幾個(gè)模塊組成?？稍诙虝r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)械、氣路和電氣的自動(dòng)連掛分解和手動(dòng)分解。

連掛系統(tǒng)采用了10型機(jī)械車鉤，配置了電氣車鉤承載機(jī)構(gòu)和風(fēng)管連接器；緩沖器采用大容量氣液緩沖器、環(huán)簧和橡膠軸承，拉伸方向的緩沖通過環(huán)簧和橡膠軸承來實(shí)現(xiàn)，壓縮方向的緩沖通過氣液緩沖器和橡膠軸承來實(shí)現(xiàn)，可以滿足高速連掛時(shí)的能量吸收功能；安裝吊掛系統(tǒng)采用橡膠支持和機(jī)械對(duì)中方式，可以提供鉤緩裝置的水平支撐和機(jī)械對(duì)中，同時(shí)保證鉤緩裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)性。

連掛系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)車輛間的機(jī)械和風(fēng)路的連接，同時(shí)承載電氣車鉤實(shí)現(xiàn)電路連接，是前端車鉤緩沖裝置的主要部件。該系統(tǒng)分別由機(jī)械車鉤、電氣車鉤承載裝置兩大部分組成，由以下部件組成：1.接線盒組成；2.手動(dòng)解鉤組成；3.UC閥；4.導(dǎo)引桿組成；5.鉤舌；6.MRP閥；7.連掛桿；8.主軸組成；9.BP閥；10.解鉤氣缸組成。

動(dòng)車組重聯(lián)時(shí)，動(dòng)車組機(jī)械車鉤首先進(jìn)行連掛，車鉤凸錐滑入對(duì)方車鉤的凹錐中，凸錐觸發(fā)鎖閉機(jī)構(gòu)，棘輪離開鎖閉位置，鉤舌板和鉤舌桿在拉伸彈簧的作用下以樞軸為中心發(fā)生順時(shí)針（從上向下看）旋轉(zhuǎn)，鉤舌桿和鉤舌板相互彼此嚙合，完成連掛，此時(shí)棘輪從鉤體外殼伸出。在機(jī)械車鉤的側(cè)面安裝有機(jī)構(gòu)指示器，該裝置可以探測到車鉤的連掛狀態(tài)，如解鉤、連掛，并將連掛狀態(tài)以通斷的電信號(hào)方式傳遞到車體。該裝置將機(jī)械車鉤內(nèi)部連掛零部件的動(dòng)作轉(zhuǎn)移到車鉤側(cè)面的解鉤手柄上，在解鉤手柄轉(zhuǎn)軸下部安裝有兩個(gè)行程開關(guān)，通過與旋轉(zhuǎn)軸同心的凸輪旋轉(zhuǎn)控制行程開關(guān)的通斷，來實(shí)現(xiàn)對(duì)連掛狀態(tài)的檢測。紅色標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)。

解鉤風(fēng)管（UC）可以實(shí)現(xiàn)兩車鉤之間解鉤氣路的連通，這兩個(gè)連接器分別安裝于車鉤連掛面下部，當(dāng)車鉤分開時(shí)，鉤舌桿和鉤舌板在外力的作用下（UC解鉤氣缸動(dòng)作或者手動(dòng)拉動(dòng)解鉤手柄）順時(shí)針（從上向下看）轉(zhuǎn)動(dòng)，將棘輪拉入車鉤頭外殼的機(jī)構(gòu)山與鉤鎖嚙合。

3.2 動(dòng)車組重聯(lián)控制邏輯

動(dòng)車組重聯(lián)控制邏輯是由可編程序控制器（PLC）進(jìn)行。可編程序控制器控制??象有車頭蓋罩的開閉；車頭蓋罩的鎖定的上鎖、解鎖；連結(jié)切換器的切換；電連接器聯(lián)解；空氣管開閉器的開閉等。

動(dòng)車組重聯(lián)過程可通過MON屏進(jìn)行監(jiān)控，動(dòng)車組MON屏“聯(lián)掛準(zhǔn)備就緒”鍵變?yōu)辄S色，可操縱動(dòng)車組以不超過 5km/h 的速度連接車鉤。

動(dòng)車組重聯(lián)過程中，01車前端車鉤正常連掛PLC動(dòng)作流程：

（1）操作01車司機(jī)連掛按鈕；（2）PLC收到連掛按鈕信號(hào)后，輸出開頭罩解鎖指令；（3）PLC收到頭罩鎖開鎖成功指令后，輸出開頭罩指令；（4）PLC收到頭罩開罩完成指令后，輸出開頭罩鎖指令；（5）PLC收到頭罩鎖指令完成后，輸出解切換器指令；（6）PLC收到解切換器到位指令后，輸出解電連接器指令；（7）PLC收到電連接器到位指令后，?出測距指令，MON屏“聯(lián)掛準(zhǔn)備就緒”鍵變?yōu)辄S色；（8）操縱動(dòng)車組進(jìn)行連掛并連接車鉤，PLC收到機(jī)械鉤連接完成指令，輸出空氣管開指令；（9）PLC收到空氣管開到位指令后，輸出聯(lián)電連接器；（10）PLC通過電連接器收到他編組電連接器動(dòng)作到位指令后，聯(lián)切換器；（11）PLC收到聯(lián)切換器到位指令后，輸出“聯(lián)掛完成”，MON自動(dòng)跳變。

動(dòng)車組重聯(lián)過程中，00車前端車鉤正常連掛PLC動(dòng)作流程：

（1）操作00車司機(jī)連掛按鈕；（2）PLC收到連掛按鈕信號(hào)后，輸出開頭罩解鎖指令；（3）PLC收到頭罩鎖開鎖成功指令后，輸出開頭罩指令；（4）PLC收到頭罩開罩完成指令后，輸出開頭罩鎖指令；（5）PLC收到頭罩鎖指令完成后，輸出解切換器指令；（6）PLC收到解切換器到位指令后，輸出解電連接器指令；（7）PLC收到電連接器到位指令后，MON屏“聯(lián)掛準(zhǔn)備就緒”鍵變?yōu)辄S色；（8）操縱他組動(dòng)車組進(jìn)行聯(lián)掛并連接車鉤，PLC收到機(jī)械鉤連接完成指令，輸出空氣管開指令和聯(lián)電連接器；（9）PLC收到空氣管開和聯(lián)電連接器到位指令后，輸出聯(lián)切換器指令；（10）PLC收到聯(lián)切換器到位，通過電連接器收到他編組電連接器動(dòng)作和他組聯(lián)切換器到位指令后，輸出“聯(lián)掛完成”，MON自動(dòng)跳變。故障原因分析

4.1 故障車鉤檢查情況

通過PLC控制邏輯及CRH2A-2336列01車電鉤未動(dòng)作情況，可初步判定因CRH2A-2336列01車前端車鉤故障導(dǎo)致未重聯(lián)成功，對(duì)故障車鉤進(jìn)行拆解發(fā)現(xiàn)：（1）機(jī)械鉤主軸內(nèi)存在較多油泥，機(jī)械鉤動(dòng)作卡滯；（2）機(jī)械鉤動(dòng)作限位開關(guān)臟污，有銹蝕情況，動(dòng)作卡滯。