试论暖通系统新风机组的故障及改进措施

第一篇：试论暖通系统新风机组的故障及改进措施

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试论暖通系统新风机组的故障及改进措施

试论暖通系统新风机组的故障及改进措施

摘要：暖通空调被广泛地应用到生产与生活之中。暖通空调在保证室内空气质量方面的优势是其他设备所不能够替代的。但在我国寒冷地区，暖通空调系统的新风机组在冬季运行中时常出现加热盘管被冻坏的事故。本文主要探讨了暖通系统新风机组的组成、新风机组故障分析和新风机组安全运行改进措施。

关键词：暖通系统；新风机组；故障；改进措施

中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：

随着社会的发展、科学技术的进步和人们生活水平的不断改善，人们对室内环境质量的要求也在不断提高，不仅要求室内有适宜的温度和湿度，还要求补充必要的新风以保证室内空气的品质。暖通空调是能同时满足该技术指标要求的设备，因此暖通空调被广泛地应用到生产与生活之中。实践证明，暖通空调在保证室内空气质量方面的优势是其他设备所不能够替代的。但在我国寒冷地区，暖通空调系统的新风机组在冬季运行中时常出现加热盘管被冻坏的事故。这不仅影响了新风机组的正常运行、增加了设备的维修量和用户的运行管理费用，也在一定程度上影响了新风系统在我国寒冷地区的推广应用。

对新风机组的安全运行重视不够常常会引起换热器冻裂，这不仅带来空调系统本身的经济损失，而且换热器冻裂所引起的水患带来的间接经济损失往往也不小，因为换热器冻裂事故常常发现较迟，遍地的流水往往危及附近的电梯、电缆井和下面的楼层。如果在施工、调试、运行等各个阶段中对新风机组的安全运行加以重视，其换热器冻裂事故基本可以避免。

1暖通系统新风机组的组成

暖通系统新风机组的组成新风机组的工作原理是以冷、热水为媒介，完成对空气的过滤、加热、冷却、加湿、减湿、消声、热回收、新风处理和新、回风混合等功能的箱体组合而成的机组。

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1.1 新、回风混合段

室外新风或者室内回风在此功能段内进行混合，并进行冷热交换，使空气转换为另一个我们需要的新的工况点。新、回风段可设手动调节阀或者电动调节阀，以调节新、回风的比例。

1.2 初效过滤段

初效过滤段是对室外新风和室内回风进行初级过滤，采用袋式过滤器并且易于拆卸。滤材采用无纺布，可过滤≥5μm的灰尘，过滤器需要定期冲洗，冲洗次数可达20次。

1.3 中间段

中间段为检修空间。检修门可以完全打开，内设蒸汽防护型灯罩的24V/60W的照明灯，便于观察电机运转和检修。

1.4 表冷段

表冷段是空调机组的关键部件，需处理的空气在此段内进行热交换。表冷段为规格为φ16×0.75mm的紫铜管串布满麻点0.15mm厚的铝翅片，传热效果显著提高，同时不易积累灰尘，也便于清洗。

1.5 送风机段

风机段是空调机组送风的关键部位，有风机、电机、检修门组成。风机选用多叶空调专用风机，外转式叶轮。风机轴承长寿命。电机外壳和叶轮相连，电机外壳旋转，电机轴固定。

1.6 冷凝集水盘

机组冷凝集水盘为优质镀锌钢板制成，采用10mm 厚的阻燃闭孔式保温材料保温，防止结露。采用倾角设计，同时在集水盘最低点设带螺纹的镀锌钢管接口，保证冷凝水顺利排出。

总之，其结构简单，无任何自控设备，出现故障的可能性较大。新风机组可能在正式投入运行前的施工阶段就被用来临时供暖，其本身是一种易冻裂换热设备，当室外气温偏低时试压充水、管路冲洗和运行中的任一环节都容易出现冻裂故障。

新风机组一般在严寒天气条件下运行，位置相对分散，往往设置在人员较少的顶层或地下室，且冻裂事故又多半发生在气温较低的深夜，这对冻裂事故的及时发现带来了很大困难。

新风机组故障分析

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2.1换热器被冻裂

冻裂原因有：

2.1.1临时管线未经冲洗即对新风机组供水

为了赶工期经常用新风机组进行临时供暖，但由于时间紧迫整个供暖系统未正式用水冲洗，供回水管道全部采用主管下接支管的连接方式，结果管线内污物在距换热站最近的新风机组加热器内不断淤积，热水流量不断减少，从而导致加热器冻裂。从本质上来讲，临时供水管线施工时未按施工规程进行冲洗而盲目投入使用造成了加热器的冻裂。

2.1.2自控阀门指示的阀位有误

集中空调自控系统的施工往往滞后，常常在大厦正式投入使用后才开始调试弱电系统。在自控系统启用之前新风机组能够正常运行，启用后反而发生了冻裂事故。因此当室外气温降至0℃以下时，应尽量保持空调系统稳定运行，水系统的自控安装和调试应安排在其他季节进行，避免因调试差错引发事故。

2.1.3新风机组冬季停用时表冷器中有存水

位于地下室的新风机组冬季停用后发生表冷器冻裂事故，主要由于新风机组表冷器内有存水。可能的原因如下:(a)表冷器泄水时没有打开跑风阀，这样就没有空气进入表冷器的通道，因此表冷器内的水无法完全泄空，导致冬季室外气温降低后新风机组的表冷器冻裂。(b)由于冷水系统管路内有存水，新风机组的位置又低于系统主干管，如果连接管路阀门关闭不严，存水便从冷水供回水管道慢渗到表冷器中，因此尽管进行了泄水操作仍然会导致冻裂事故的发生。

2.2新风机组热保护频繁动作并多次烧电机

某大厦一楼的空调机组为双电机，功率为 2×4kW，出风量为 27000CMH，经常因为热保护动作而停机，也出现过在开机的过程中因过电流而停机，电机线圈烧毁一次，烧蚀二次。经多方查找原因，并咨询生产厂家，终于找到热保护动作并烧电机的原因。厂家在设计时考虑到 2×4kW电机是直接启动，启动电流会对电网有冲击，所以 2 台电机是顺序启动，第二台电机延时 20s。当第一台电机启动后，从出风口的风反向作用到第二台电机的叶轮，导致第二台风机的叶轮高

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速反转，如此时启动第二台电机势必产生更大的启动电流，以至于热保护动作并出现烧电机现象。经过仔细论证，2×4kW电机同时启动不会对电网产生冲击，因为它的用电是和照明、办公用电分开的。

2.3 新风机组出风量变小问题

原因一：过滤网灰尘较多，需要清灰除尘；原因二：进风口阀门机构有点锈蚀，没有彻底打开或者打开不全；原因三：出风口没有打开。新风机组安全运行改进措施

3.1 施工单位冬季施工时要对新风机组的防冻问题认真对待，要重视所有空调设备和管线的防冻。管线试压冲洗时要注意室外气温，冲洗后必须保证系统彻底放空不留安全隐患。用新风机组临时供暖也要按正常程序施工验收，如果没有自控措施和专人管理，建议不用新风空调设备进行临时供暖。

3.2 建立和完善运行管理制度。夜间停用的新风机组也要采用定水流量或温控器自动控制水阀开启或设电加热装置保证新风机组加热器的温度。新风机组冬季运行时要定时巡查，跟踪天气变化情况，在寒冷天气不宜安排空调系统的调试和检修，以保证空调水系统运行的安全性。

3.3 新风机组设计时必须设置有效的防冻自控联锁监控装置。风机运转时必须首先保证加热器的额定水流量，当水温过低或水流量过小时应有报警功能并及时关闭送风机及新风入口保温风阀。没有配备安全保护措施的新风机组实际上只是半成品，在寒冷地区冬季投入运行没有安全保证，不能随意投入运行。

3.4 新风机组订货时预先考虑加热器内部留有一定的检修空间，减少加热器冻裂后的维修工作量。机组和机房墙壁四周一定要留有800mm以上的距离。冻裂主要发生在加热器底部两侧的铜弯头连接处，这些地方最薄弱，结冰后首先被胀破，泄压后胀破处不再扩大。最简单快捷的维修方法是不拆除新风机组加热器的配管和阀门，直接在机箱里维修加热器。如果加热器与两侧机箱有一定间隙，则可以直接进行现场维修，这样可大大节省抢修时间和维修费用。

3.5新风机组的机房一定要有完备的隔音措施，不要影响人员办

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公。对某些地方，如餐厅、报告厅等人员密集场所的新风机组一定要有完善的自动控制系统，精确调整供水量，确保温度恒定。

参考文献

[1]李运涛.寒冷地区空调水系统设备防冻技术措施[J].低温建筑术,2001,8(3)

[2]徐学丽.北方地区中央空调设备的防冻保护[J].安装,2001,8(4):29-30.[3]夏喜英.寒冷地区通风空调新风加热器防冻问题[J].暖通空调,2002,32(4)

[4]黄翔.多级蒸发冷却空调系统在西北地区的应用[J].暖通空调,2004,34(6)

[5]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.[6]郭海丰,王思平,杜艳新等.寒冷地区集中空调系统新风机组防冻措施[J].沈阳建筑工程学院学报,2003,19(3):218-220.------------最新【精品】范文

第二篇：ControlLogix系统冗余故障分析及改进措施

ＣｏｎｔｒｏｌＬｏｇｉｘ系统冗余故障分析及改进措施

摘 要：介绍了ControlLogix冗余系统的组成和工作原理。针对故障现象，通过对系统软件的深入研究和不断试验、实践，提出了合理的改进措施并取得了良好的效果，提高了系统的可靠性、排除了因不确定性故障所导致的系统安全。

关键词：ControlLogix冗余系统；故障；原因分析；改进措施和处理方案冗余系统应用简介

以深圳地铁一期工程为例：典型车站分为A、B两端，在A端设置两套冗余的控制器（PLC），一套作为整个车站的主控制器兼作与上位机的通讯接口，接车站 交换机，另外一套负责A端的设备监控；在B端设置一套冗余的从控制器，负责B端的设备监控；在车站的其它地方设置远程I/O设备。控制器及各远程I/O设 备通过冗余的ControlNet现场总线相连。（系统配置如图1）冗余系统的设置和工作原理

ControlLogix冗余系统硬件结构由两个完全一样的控制器框架组成，每个ControlLogix冗余系统框架中控制器模块、通信模块和SRM模 块。两个框架尺寸完全相同，模块一模一样，插放位置也一模一样，控制器中的程序也一模一样。两个控制器框架之间，完全靠系统冗余模块SRM来完成同步和数 据的交换。进入同步状态的主机控制器，自动地传送备份数据到辅机控制器，这些数据无须用户挑选和编程，只要在主机控制器中被程序运行时刷新过的数据，都会 通过交叉装载传送到辅机控制器，传送的数据量可以非常大。控制器通过与SRM的连接，得知自己是主机控制器还是辅机控制器，从而决定是传送数据还是接收数 据。这些完全不需要用户的介入，系统自动获取、自动判断、自动传送。两个控制器的同步运行和大量数据的复制，使得输出得到无扰切换。

在成对 的冗余框架中，首先上电的框架成为主机框架，后上电的框架作为辅机框架，并建立与主机控制器的同步。当出现主机控制器所在框架掉电、拔插主机框架上的任何 模块、控制器程序发生主要故障、断开CNBR模块上的ControlNet分接器或电缆、断开ENBT模块的EtherNet/IP电缆等情况，或者收到 来自主机控制器中用MSG发送的命令、来自Rslinx中SRM模块组态页面操作的命令都会发生冗余切换。系统冗余故障显示及查找

冗余系统不能正常工作，常常表现在辅机不能同步。辅机不能同步的原因有很多，查找的办法也很多，一般说来，冗余框架中的CNBR模块都有清楚的提 示，SRM模块的组态界面也存放了详尽的信息。冗余框架插放的CNBR模块的面板将显示系统的状态，面板是字符式显示，一般是缩写的大小字母，它们所表达 的意思见表1。

最重要一点的是，所有成对的模块必须是相同的产品编号、系列号和版本号，并且插放在相同槽内。如果辅机框架的 CNBR的Keeper与成对冗余的主机框架CNBR的数字签名不匹配的话，辅机框架是不能同步的。需要在RSNetworx组态软件中，选择 Keeper Status，检查辅机是否为Valid Keeper。如果不是，操作Update Keeper使之恢复正常。出现这种情况的原因可能是ControlNet网络组态时，辅机CNBR模块是关闭的或者在别的网络中组态过。

根据提示检查硬件的情况，是比较直观和容易的。但是实际使用过程中，大多数故障不是硬件引起的，而是由于参数设置不合理、通信和连接规划不好，导致控制器 出现主要或者次要故障。在深圳地铁一期工程的建设过程中，由于承包商是首次使用ControlLogix系列产品，在参数设置方面没有仔细研究和推敲。为 了追求最短的响应时间，将所有参数都设置为最小值。这样就存在控制器没有足够的时间去完成非预定性的通信、内存分配比例不合理、连续任务Watchdog 时间太短、周期性任务执行时间大于周期时间、高优先权程序执行时间超过最低优先权程序周期时间、冗余框架中CNBR模块CPU运用效率远远超过75％等一 系列隐性故障。改进措施和处理方案

4.1 保证非预定性通信的执行时间

一般说来，非预定性通信是除了控制 器I/O组态和控制器之间的Produced/Consumed之外的所有的通信——编程设备的在线、HMI的访问、执行MSG指令、响应其他控制器的 MSG、同步冗余系统的辅机框架、建立或监视I/O的连接（热拔插模块）、从控制器的串口通过背板访问其他设备等。所有的都是在任务逻辑程序执行以外的时 间进行。如果控制器组态了一个连续任务，由控制器中的System Overhead Time Slice设定值决定非预定性通信的时间；如果控制器没有设定连续任务，则在所有周期性任务执行完毕的剩余时间内完成。

深圳地铁一期工程所 有控制器内逻辑程序均为一个连续任务，多个周期性任务的配置。所以，应该适当增大System Overhead Time Slice设定值，保证控制器有足够的时间完成非预定性通信的执行。具体方法是：通过Logix5000在线连接控制器，在控制器的属性/高级属性中设置 System Overhead Time Slice。（图2）4.2 合理设置周期性任务的时间参数

对于周期性任务，必须确定最高优先权任务的执行时间是否远远小于它的周期时间，所有任务执行时间的总 和是否远远小于最低优先权任务的周期时间；Watchdog时间通常为本任务运行时间的10倍左右。周期时间、Watchdog时间可以通过 Logix5000在线连接控制器，在任务的属性/组态中修改（图3）；任务执行时间可以通过Logix5000在线连接控制器，在任务的属性/监听中查 看。（图4）

4.3 降低冗余框架CNBR模块的CPU运用效率

冗余系统中的CNBR模块需要足够的时间去处 理冗余的操作，冗余同步操作将占用CNBR模块CPU运用效率的8个百分点左右，如果超过75％，可能会妨碍冗余切换后的辅机同步。深圳地铁一期工程冗余 系统CNBR的CPU运用效率达90％以上，部分甚至高达95％，很容易出现冗余切换后CPU满负荷运行，导致同步失败。所以必须想办法把CNBR模块的 CPU运用效率降下来。

要降低CNBR模块的CPU运用效率，可以从以下几个方面着手：增大ControlNet网络的NUT（网络刷新时 间）、增大I/O模块连接的RPI（请求数据包间隔）、减少通过CNBR连接的数量、减少MSG的数量和增加CNBR模块来分流信息。由于深圳地铁一期工 程的设备已经定型，增加CNBR模块涉及到更换机架成本太高，也没有可以减少的MSG指令和通过CNBR的连接，所以只能从增大ControlNet网络 的NUT和I/O模块的RPI两个方面入手。

深圳地铁一期工程冗余系统的NUT和RPI均设置为系统组态时的默认值，分别为5ms和 20ms。也就是说，系统每5ms刷新网络一次，每20ms更新一次I/O模块数据。由于系统的监控对象是风机、风阀、温湿度传感器、冷水流量传感器、水 系统二通阀执行器等设备，所有的设备均不会发生状态的高频变化，也不用控制设备高频度开关，所以系统默认的NUT和RPI远远超过实际应用的需要。这样就 过多的耗用网络资源，占用ControlNet预定性数据的带宽。而RPI值一般设为实际需要时间的50％即可，即在一个周期内采样两次。在系统没有高频 动作设备，保证系统实时性的前提下，经过多次测试将RPI由20ms改为80ms，将NUT由5ms改为20ms（RPI=NUT*2n），成功的将冗余 系统CNBR的CPU运用效率降到了75％以下。

RPI设定可以通过Logix5000在线连接控制器，在I/O Configuration展开所有已经组态的模块，右键点击适配器选择Properties/Connection修改Requested Paket Interval为80ms。（图5）

NUT设定可以通过运行RSNetWorx for ControlNet，在线upload网络配置、编辑使能后通过菜单Network /Properties/Network Paramerters中修改Network Update Time为20ms。（图6）

参考文献

［1］邓李.ControlLogix系统实用手册［M］.北京：机械工业出版社出

第三篇：牵引电动机定子接地故障分析及改进措施

牵引电动机定子接地故障分析及改进措施

-------机车公司电机车间

袁峰

摘要： 分析牵引电动机定子接地故障产生的原因,制定了相应的改进措施,提高电机运用的可靠性．

关键词：ZQDR－410电动机；定子故障；分析；改进措施

一、前言

ZQDR－410型牵引电动机(以下简称410电机)是东风4型内燃机车的主要大部件之一..其质量的好坏直接影响整部机车的运用．但由于电机本身存在诸多先天不足，以致使一些惯性故障仍然没有得到有力的控制．需要特别提出的是，铁路几次大提速，DF4机车面临更为严峻的考验．因为东风4车410牵引电动机的先天缺陷多在机械方面，随着机车速度提高，电机的振动较以前更大，尤其是机车提速后，运行速度恰好处于电机的共振范围，整机和各部件振动明显加剧，导致电机的运用条件更为恶劣，发生故障的机率大大增加．

二、质量原状分析

牵引电机定子故障的主要表现两个方面：1磁极接地；

2、联线及引出线烧损，下面做一下具体分析： １、磁极接地

造成磁极接地主要有以下几个原因：

（１）、磁极螺栓松动。磁极螺栓松动从根本上说是主、从动齿轮啮合不良和轮对冲击产生的高频振动引起的。加上电机本身的一些固有缺陷（如主极凸台过高、每只附极只靠两个螺栓紧固）使线圈和铁芯间发生相对位移或线圈与凸台接触，最终线圈对地绝缘被磨破造成接地。

（２）、机座凸台边缘有未清除的毛刺、残渣将主附极线圈（主要是主极线圈）绝缘刺破而接地。

（３）、主极铁芯于线圈之间一体化不良。由于线圈公差尺寸很大，这就使线圈内框与铁芯的间隙大小不一，有的磁极装配靠适形毡不能把线圈撑紧，这就使磁极线圈在运用过程中容易与凸台产生相对位移，最终导致电机定子接地。

（４）、线圈变形。电机运用条件恶劣和拆解手段不够先进是造成线圈变形的主要原因。另外，在线圈检修过程中修理匝间短路以及换线鼻子时也容易使线圈变形。在磁极进行装配时，线圈高度方向的扭曲变形是最有害的质量隐患，这种变形必然导致线圈与铁芯长边方向的间隙不均，铁芯尖角处与线圈内框距离变得更小，在电机运用一段时间后铁芯就会和线圈接触，最后因线圈绝缘被磨破而接 地。

２、联线及引出线烧损

造成联线及引出线烧损主要有以下几个原因：

（１）、联线材质过硬。联线在长期的使用过程中，铜排的硬度逐渐增大，抗振性能不断降低。加上C2、H2引出线在铜排水平方向有硬弯，极容易产生应力集中，在恶劣的外部条件下逐渐出现裂纹，使有裂纹的部位接触电阻增大而烧损。

（２）、旧线规格、质量不一。为降低牵引电机定子接地故障率，许多机务段对联线进行了改造，但由于技术水平不同，加之全路没有一个统一的规范，致使入厂车联线品种多样，良莠不齐。特别是经压制成的铜编织线，在厂修后屡次发生烧损故障。

（３）、紧固件质量不稳定。联线螺栓和接头板的质量对电机定子可靠性也至关重要，车间就曾因为螺栓断和接头板质量不好发生多起主附极与联线街头处烧损的段外故障。因为接线处紧固不良必然造成线圈线鼻子与联线随电机振动而分合，产生的电弧使接头处烧损。（4）、联线绑扎不牢。用蜡线绑扎联线和引出线很难绑紧，浸漆后有蜡线松弛现象，并容易因材质变脆而使机械强度大大降低，对联线起不到应有的固定作用。

（5）、联线与蚂蝗钉之间有绝缘缺陷。这种情况主要发上生在部分内部联线的蚂蝗钉过长的入厂410电机上，由于工字板不能将联线与蚂蝗钉完全隔开，在410电机运用过程中联线与蚂蝗钉逐渐贴紧，磨破绝缘后造成联线烧损、定子接地。

三、技术改进措施：

机车的运用状况更加恶劣是410电机定子故障的源头，410电机的设计缺陷导致这种故障频频发生。因此，要满足用户的要求就必须深入调查，合理分析。大胆地对410原设计进行改进。为降低410定子故障进行质量攻关，并取得了较好的效果。现总结如下： １、磁极接地

（1）、针对磁极螺栓松，车间一方面开始对其实施专检，另外对浸漆班交出的定子进行检查并及时热紧，由于电机在运用中抱轴处所受到的振动力最大，所以在410电机抱轴处的主极螺栓边焊接挡块，阻止螺栓受振而转动。

（2）、改进机座检修工艺，加强对凸台的检修力度，清除凸台边缘的毛刺、残渣，并用手锉将凸台边缘锉修一遍。

（3）、强调线圈套极的一体化效果，对宽度方向尺寸较大的线圈适当增加适形毡的层数，使磁极装配成为一个牢固的整体。另外，要求铁芯两端上紧塞紧块后要用适形毡边角料将线圈与铁芯间的空隙堵死，塞紧。

（4）、对于线圈变形，一方面要求解体班进一步提高拆解完好率，另一方面自制多种检测工具，提高线圈的检修水平，防止不合格品流入下道工序。对于变形较小又无法修复到原形的线圈可用三层黄金薄膜加一层外包的方法增大线圈内框尺寸，使之符合套极的要求。（5）、更换磁极线圈的外包绝缘材料。用热烘收缩带取代原来的无碱玻璃丝带，使线圈的机械性能得到了很大的提高。

（6）、定子由原工艺的普通浸漆改为采用真空压力浸漆。提高定子的绝缘强度和机械强度。

2、联线烧损

（1）、将引出线改为软联线。改变原设计的扁铜线或铜编织线结构，全部使用丁晴橡胶电缆线，两端套铜管压接制成，以吸收振动。（2）、为防止螺栓断造成主附极与联线接头处烧损，M8×25螺栓全部由普通4．８级改为８．８级高强度螺栓，使车间内紧固螺栓断现象得到了杜绝。车间还多次与接头板生产单位结合，使接头板质量也有了很大的提高，并一直比较稳定。（3）、为使联线绑扎牢靠。车间改用了无纬带对联线进行绑渣，机械强度较蜡线有了很大的提高，联线的可振动幅度大大降低。（4）、在联线固定方面，车间除了将原来的长蚂蝗钉进行了必要的改造外，还在C2和H2引出线振动最大处各增加了一个蚂蝗钉，有效地提高了电机运用的可靠性。

（5）、将480电机主极间联线由原设计的两根50平方铜编织线全部更换成3根，提高电机载流量，并执行先浸漆后装联线的工艺，防止联线因吸绝缘漆而变硬。

经过以上两项技术改进的措施，定子故障率有了明显降低。

第四篇：UPS不间断电源的故障分析及改进措施

UPS不间断电源的故障分析及改进措施

陈权胜（民航中南空中交通管理局技术保障中心 510000）

摘要：众所周知，民航系统对于供电的要求极高，特别是在机场管理、空中管制这两大重点IT系统。要确保这两大系统全天候、不间断、无差错地实现空中交通、通信、导航、雷达监测等管理服务，需要应用UPS提供365天×24小时“全天候”无中断供电。本文就UPS直流电源故障应急措施进行分析及改进，提出了自己的建议和看法。具有一定的参考价值。关键词：UPS不间断电源；故障；应急；措施

1．前言

UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机系统在UPS电源整体解决方案停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。众所周知，民航系统对于供电的要求极高，特别是在机场管理、空中管制这两大重点IT系统。要确保这两大系统全天候、不间断、无差错地实现空中交通、通信、导航、雷达监测等管理服务，需要应用UPS提供365天×24小时“全天候”无中断供电。为确保空管供电系统的绝对安全，配置了4台PW9315 625KVA UPS电源。4台UPS每2台构成1套“1+1”并机系统，然后2套并机系统输出并联后由STS系统分配给负载供电，其原理如图1，具体由每2套UPS(1+1)以双母线方式组成并机向一台负载供电，由STS在两路交流电源构成的双总线供电系统中承担着检测、切换的核心任务。系统运行时，备用机跟踪主设备输出，当主设备发生供电中断时，可以实现电流和电压的同步切换。这样就避免了由于断电、电压不稳等造成的系统单点故障，提高了方案的可靠性和可用性，并且这种设计实现了负载的同步转换，可以对系统进行在线维护和在线升级，保证系统稳定持久运行。

UPM1 主输入 静态旁路输入维修旁路输入 整流器 逆变器 FBP CBP 电池组 MBP主输入 整流器 逆变器 MIS CBS 输出 MBC柜 电池组 SBM柜 UPM2

图1：UPSA系统组成

2．UPS不间断电源故障和应急

在对UPM1做正常关机的操作时，UPM1的输出开关不能正常分闸，在合分闸处来回跳动。UPM2输出开关断开，UPSA转旁路工作，三台STS转另一路电源B，其中一台STS出现B路电源静态开关故障并锁在此路，A路电源的输入开关断开。

（1）故障前运行方式

机组正常带负荷运行，UPS工作方式正常（两组UPS各自带不同的负荷，直流和旁路电源均是正常备用状态），STS状态正常。（2）UPS故障现象： UPM1输出开关来回跳动，UPM2输出开关断开，UPSA转旁路工作，三台STS转另一路电源B，其中一台STS出现B路电源静态开关故障并锁在此路，A路电源的输入开关断开。（3）UPS故障处理： ① UPM1输出开关来回跳动，按UPS紧急停机键停机，检查到UPSA转旁路工作，三台STS转另一路电源B，其中一台STS出现B路电源静态开关故障并锁在此路，A路电源的输入开关断开。UPM1的输入开关和电池输入开关处于分闸状态，UPM1输出开关处于脱扣位。

② 检查负荷供电正常，先处理故障的STS，对它进行转B路的旁路操作，然后重起，故障消除，STS恢复正常工作。

③ 确认UPSA转旁路工作，手动储能使UPM1的输出开关转到分闸位，重新开机，UPM1恢复正常，确认了是UPM1输出开关的马达驱动机构有故障，用备件更换后，按正常开机程序，开机正常，UPM1恢复正常。

④ 确认UPM1、UPM2输出正常后，UPSA转回逆变器工作。⑤ 检查UPSA输出电压和电流正常，两套UPS、STS工作正常，负荷供电正常。

（4）STS转电源B路的分析

UPSA的交流旁路电源电压与逆变器输出电压之间的相位差超差(一般UPS允许的最大相位差在3.6°～15°之间）或上述两种电压间的瞬态电压差过大（如超过25V以上）时，静态开关逻辑控制电路会发出禁止切换命令。在这种情况下，由市电交流旁路供电至逆变器供电的切换操作只能采取不同步切换方式，以免在执行切换操作的瞬间因环流过大而引发事故。当UPSA需从逆变器供电向市电交流旁路供电切换时，是采用“先断开后接通”的控制方式来执行切换操作的。即先让位于逆变器供电通道上的接触器断开，然后在经过0.2s～0.8s的时间延迟后,才让处于市电交流旁路通道上的静态开关中的晶闸管导通。因此，当UPSA在执行不同步切换操作时，对用户的供电而言，它有可能会出现0.2s～0.8s的供电中断，所以STS才会转到电源B路。3．总结经验

（1）做UPS正常开关机操作，有异常情况发生时，需及时按下紧急停机按键，处理UPS的故障情况可优先按紧急停机按键，在维护时可以按正常开关机操作。

（2）UPS1的输出开关来回跳动会影响到与它并机的UPM2的输出，使得UPSA输出异常。在做UPM的维护时，可以选择转到旁路，或者把UPSA所带的负荷转到UPSB。保证系统的安全性。

（3）UPS的开关驱动机构有一定的寿命，不能够频繁的操作，在发现有异常后需要及时更换。

4．改进措施

系统采用两套“1+1”并机与STS构成互动热备份系统，而“1+1”并机的弱点还是明显的存在，如需提高系统的可靠性，可以把前端的“1+1”并机改成主从热备份，主机带负载，备机空载，备机接入主机的BYPASS（旁路）输入端，将原“1+1”并机系统的其中一台或者直接增加一台UPM来做备机。这种系统灵活性高，不受品牌限制，而且安装简单，无需额外调试，不增加额外辅助电路，不增加购置成本。可作n+1热备份，可分期扩容。当然，也会存在瞬时过载能力低、两机老化不一致、和备机电池长期不处于浮充状态和影响电池寿命等缺点，但是系统的可靠性和安全性将比原系统将大大提高。

第五篇：同步电动机静态励磁系统灭磁回路故障分析及改进措施

同步电动机静态励磁系统灭磁回路故障

原因分析及改进措施

赵会东

（神华鄂尔多斯煤制油分公司 检维修中心）

关键词： 同步电动机 励磁系统 灭磁回路

1.前言

大型炼化企业大量往复式压缩机组大量采用增安或隔爆型高压同步电动机拖动，单台容量最大达到8800KW，额定电压普遍采用6-10KV配电系统。

为满足现场防爆条件，机组采用旋转无刷同步电动机。

2.故障现象

2010年9月25日，在变电所值班人员巡检过程中发现2#循环氢同步压缩机（2800KW）停车后，静态励磁系统仍然在工作，当时静态励磁电流表指示为4.5A。励磁系统主机运行指示灯处于熄灭状态。励磁系统原理如下图所示：

3.故障原因分析 3.1.系统工作原理

机组正常启动后，高压断路器DL合闸，其辅助点DL（N.O）闭合，励磁柜内DLJ继电器得电，DLJ一对辅助接点（N.O）闭合，点亮YD电机运行指示灯；DLJ另一对辅助接点（N.O）闭合，送单板机系统，作为励磁系统投励或灭磁条件的判据。

机组正常停机后，高压断路器DL分闸，其辅助点DL（N.O）断开，励磁柜内DLJ继电器失电，DLJ一对辅助接点（N.O）断开，YD电机运行指示灯熄灭；DLJ另一对辅助接点（N.O）断开，送励磁控制系统，励磁控制系统接到DLJ（N.O）断开信号及主回路电流信号小于额定电流2%后，励磁控制系统灭磁继电器MJ得电启动灭磁继电器MCJ，MCJ得电后其常闭点断开，使得励磁接触器LC失电，完成机组励磁系统的灭磁工作。

3.2.系统故障原因分析

故障现象：1.励磁系统主机运行指示灯处于熄灭状态；2.静态励磁系统仍然在工作，当时静态励磁电流表指示为4.5A。

从现象判断，当时机组正常停机后，高压断路器DL却已分闸，其辅助点DL（N.O）已经断开，励磁柜内DLJ继电器已经失电，励磁系统人机界面显示主机电流为2A（属于采用误差），以上条件具备励磁系统应该灭磁。未灭磁的原因只能是励磁控制系统在主机停车过程中，未能正常工作进行灭磁。

4.改进措施 4.1.软件系统升级

励磁制造厂家将软件进行升级，优化采样逻辑，消除采样回路的干扰。

4.2.电气控制回路改进

1.在电气回路中增加辅助灭磁回路，在主机停车后，确保延时（2秒，可调）后，灭磁回路可靠动作灭磁。此回路还具有防止DL辅助点抖动，而误动灭磁的功能。

2.增加直流系统控制电源监察回路JQ2、JQ4及储能回路C，在正常情况下，直流电源通过二极管D及充电限流电阻R向储能电容C充电。在2路直流控制电源同时失电后，JQ2、JQ4失电，储能电容C通过JQ2、JQ4常闭点向保护出口继电器TCJ放电，TCJ继电器得电动作后（储能电容C的能量确保TCJ继电器励磁1S以上），其常开点送高压柜跳开主机断路器，避免同步机失磁后长期异步运行。

改进后的原理如下图：

5.结束语

改进后的励磁控制回路，经多次模拟试验，达到了预想的功能，消除了故障隐患，为大机组安全平稳运行提供了有力的保障。

姓名：赵会东

单位：神华鄂尔多斯煤制油分公司 检维修中心

联系地址：内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇 邮编：017209 联系电话：0477-8283493

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