4 故障現象及原始處理過程

　　4.1 並網超時故障

　　（1） 故障現象

　　並網超時是調試階段、和投產(chan) 初期較常出現的一個(ge) 故障。主要現象是，轉速接近1000r/min後，不能並網導致起動超時失敗;在整步階段的勵磁電流為(wei) 85a到130a之間，明顯大於(yu) 加速階段的70a到75a之間。

　　（2） 故障分析

　　根據同步電動機的轉速公式可知：

　　式中：n電機的轉速;

　　u2整流器的輸入電壓;

　　α整流器的移相控製角;

　　id直流回路的電流;

　　r0逆變器的換相超前角即每相電流的起始點相對於(yu) 該相自然換相點的角度;

　　u逆變器的換流重疊角;

　　φ氣隙磁通。

　　轉速n與(yu) 氣隙磁通φ成反比，如果氣隙磁通φ過大，將會(hui) 抑製轉速的上升，使轉速達不到額定值，使並網超時起動失敗。經分析、測試整步並網階段勵磁電流偏大有兩(liang) 個(ge) 主要原因：

　　l如前所述，當進入整步並網階段時，勵磁的控製方式由恒磁通轉為(wei) 以電網電壓為(wei) 目標調節電機端電壓。其指標是使電動機端電壓u端與(yu) 電網電壓u網的誤差在2％以內(nei) 。當轉速n大於(yu) 95％時由加速階段切換到整步階段，由於(yu) 電壓上升速度遠快於(yu) 轉速上升速度，這樣就導致n約為(wei) 95％時，u端＝（100%-2％）u網，也就是氣隙磁通φ偏大，即勵磁電流偏大，而且隻要u端在（100%±2％）u網範圍內(nei) 勵磁電流不再進行調整，最後使n=100％時，電機的端電壓在上限值附近。

　　2對同步繼電器進行測試發現其電壓幅值匹配明顯不合理，其幅值匹配是1.05u網＝u端。加前一因素的影響，使並網電壓幅值控製目標實際是1.07u網＝u端，導致勵磁電流過大，其他情況稍有變化，轉速n就達不到額定值，使並網失敗。#p#分頁標題#e#

　　（3） 對策措施

　　根據這一情況把同步繼電器的電壓幅值匹配調整為(wei) 0.975u網＝u端，整步階段勵磁電流明顯下降，為(wei) 70a到85a之間，消除了並網失敗現象。

　　4.2 編碼器故障

　　（1） 故障現象

　　2001年7月1日，因其它故障導致三燒結1#、2#主排同時停機，主排具備起動條件後，起動1#主排，在起動過程中逆變控製單元mc2315出現“err2”故障（零電流超時），使起動失敗。然後起動2#主排，同樣故障起動失敗。

　　（2） 故障分析

　　零電流超時通常是因為(wei) 轉子位置檢測錯誤或mc2315板故障引起的。這裏采用光電編碼器測量轉子位置及轉速，此類裝置耐高溫能力差，由於(yu) 連續高溫天氣，環境溫度過高，持續在65°以上。根據點檢檢查記錄，編碼器信號7、8通道已經不是標準方波，性能顯著劣化。基本可以斷定故障是因為(wei) 編碼器信號紊亂(luan) 引起。由於(yu) 更換編碼器時間較長，可以考慮先冷卻編碼器，觀察使用效果，再決(jue) 定是否更換編碼器。

　　觸發角取消在同步馬達正常運轉時，編碼器的測速功能，關(guan) 閉編碼器電源。同時改善廠房內(nei) 通風條件，降低環境溫度。延長編碼器壽命。

　　4.3 晶閘管短路故障

　　（1） 故障現象

　　2001年7月某次工事結束，起動1#主排，發現電動機不動，按緊停按鈕終止起動。進行一些檢查後，起動2#主排，故障現象不變。具體(ti) 現象是：電動機勵磁投入後，電動機聲音反應正常（有電流通過）。主回路投入後，電動機聲音反應正常，但不轉動。起動裝置的直流電流顯示與(yu) 設定的440a略有偏差。

　　（2） 故障分析

　　起動1#主排電動機不動。造成這種情況的可能原因有：沒有勵磁電流或勵磁電流不足，沒有主回路電流或主回路電流不足，編碼器位置檢測不正確，還有電動機本身問題造成起動力矩不足。

　　由於(yu) 在曆次及最近的定修中，電動機的機械、電氣參數完全正常，而且又是兩(liang) 台電動機同樣故障，在這裏可以暫不考慮電動機本身。勵磁盤電流顯示正常，電動機的二極管故障沒有報警，勵磁電流投入時電動機聲音正常，可以認為(wei) 勵磁回路正常。

　　首先更換編碼器，但更換編碼器後起動1#主排故障現象不變，說明與(yu) 編碼器無關(guan) 。電動機電流的聲音反應正常，說明電流確實流過定子線圈。我們(men) 發現三相交流進線電流不平衡。對整流器進行檢查，發現軟起動裝置整流橋中1#晶閘管短路。更換晶閘管，啟動裝置運行正常。#p#分頁標題#e#

　　對降壓變壓器、晶閘管進行檢查，發現軟起動裝置整流橋1#晶閘管短路，整流橋原理圖如圖2所示。

　　該裝置中，整流器采用速度、電流雙環控製，沒有直接檢測直流回路的電流，而是通過檢測交流回路的電流來計算直流電流。整流橋晶閘管的工作順序依次是12、23、34、45、56、61，如果1#晶閘管擊穿，在12導通期間，直流回路有電流流過，從(cong) 而在電機的定子線圈中有電流流過。由於(yu) 啟動電流限幅在20%，而電機的速度為(wei) 零，即反電勢為(wei) 零，所以整流器晶閘管觸發角比較大。觸發3#晶閘管時，由於(yu) ab相經由1#、3#晶閘管短路，直流回路沒有電流通過。降壓變壓器短路阻抗很大（8.6%），限製了短路電流;同時，由於(yu) 交流電流增大，係統計算出直流電流反饋增大，控製係統通過調節，及時地調節晶閘管的觸發角，在下一個(ge) 晶閘管觸發時，觸發角很大，限製了交流電流的持續增大，所以相應的晶閘管、快熔沒有發生連鎖反應損壞。由於(yu) 實際流進電機的電流不大，使得電動機不能起動。

　　（3） 故障教訓

　　由於(yu) 直流電流表的波動沒有及時觀察到，客觀上加大了故障處理難度。以及由於(yu) 潛意識認為(wei) ，晶閘管短路會(hui) 發生相關(guan) 晶閘管及對應快熔的連鎖反應，使故障擴大化，所以主觀上也沒有重視晶閘管擊穿的可能，也在一定程度上增加了故障處理時間。但實際上由於(yu) 采用了高漏感的專(zhuan) 用變壓器，發生短路事故時，限製了短路電流，同時電流給定隻有額定的20%，限製了α角，也減輕了短路電流的損害。

　　（4） 對策措施

　　每次主排起動前，必須測量晶閘管阻值;啟動過程中對三相電流進行監控。

5 結束語

　　寶鋼三燒結主排氣風機在投產(chan) 初期，起動失敗故障較多，以上是幾個(ge) 比較典型的故障。我們(men) 沒有依賴於(yu) 外方，獨立自主地解決(jue) 係統中存在的問題。除了采取了前述的措施外，還在定修中，按計劃分部對所有的備件進行在線調整試驗，保證完好備件供應，以及熟悉設備性能。在最近三年中，已經沒有發生起動失敗故障。

　　變頻起動大型同步電動機，起動平穩，對電網也完全沒有衝(chong) 擊，可靠性高，國內(nei) 外已應用得相當廣泛。此類設備的維護、故障處理也成為(wei) 一個(ge) 重要的研究課題，如果方法、措施得當可以有效降低設備維護成本，減少故障時間。