中频炉电工技师技师论文

第一篇：中频炉电工技师技师论文

中频感应烧结炉常见故障分析

与改进研究

作者：

单位：金堆城钼业股份有限公司金属分公司 时间：二〇一一年十月二十日

中频感应烧结炉常见故障分析

与改进研究

摘要：中频感应烧结炉加热技术具有快速、清洁、节能、易于实现自动化和在线生产、非接触加热等特点，被广泛应用于有色金属的冶炼行业。但该设备控制部分故障频率较高严重影响了该设备能力的发挥。本研究工作针对中频感应烧结炉常见故障，从电气控制部件入手采用全新的方法进行改进，减少故障发生的机率，降低维修成本，提高设备运转率。

关键词：中频感应烧结炉；炉胆；炉体；感应圈；电力电容器

0 前 言

目前，随着科学的进步，材料学科进一步发展，钼制品的高温烧结多采用中频感应进行加热。而金钼股份金属分公司于1994年开始引进中频感应烧结炉，发展到现在数量已达到18台，产能从原来的每个月5吨，已发展到现在的每月200吨，无论从数量上还是产能上都发生了飞跃式的发展，然而中频感应烧结炉的故障维修一直困扰着企业，通常故障点不明显，排查因素多，并且在通常情况下维修时间长，这些原因严重影响了中频感应烧结炉的运转率。本文的研究工作总结了本人自身十几年来的中频感应烧结炉维修与实践经验，从电气控制部分入手，进行了全面的对比分析并且讲述了故障易发点形成的原因，以及其解决方案。1 中频感应烧结炉的工作原理及电气原理 1.1中频感应烧结炉的工作原理

中频感应烧结炉所应用的原理主要是来源于法拉第所发现的电磁感应现象，也就是交变的电流会在导体中产生感应电流，从而导致导体产生发热的现象，感应加热是电加热的良好形式之一，它是

利用法拉第电磁感应原理将电能转变为热能，使三相电源通过中频感应电源变为中频交变电流，而当交变电流通过圆形感应线圈后，就会产生交变感应磁场，也就是说会产生大小和方向都随时间改变的交变磁通Φ。当把一块导电金属（对于金属分公司烧结钼制品来说，其中钼压坯就相当于其中的导体）放在感应线圈内时，根据法拉第电磁感应定律，金属内部就会产生相应的感应电动势е，由于金属是导体也就会因为感应电动势的存在产生感应电流Ⅰ2，这个感应电流I 2就叫做涡流，又根据焦耳——楞次定律，涡流在具有一定电阻的金属内部流动的时候就会产生一定的热量Q，从而使该金属被加热。其原理图如图1所示

图1 感应加热工作原理图

1.2 中频感应烧结炉的电气原理

首先，将三相中频交流电通过由6只晶闸管元件组成的三相桥式全控整流电路整流为直流，经过电抗器平波之后，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成为具有一定频率的单相中频电流，供给感应线圈，为了要补偿线圈的无功功率,在线圈的两端需并联补偿电容,这就组成了LC 震荡回路。

图2中频炉电源框图

金钼股份金属分公司使用的中频感应烧结炉要求具有烧结时间长并且运行稳定的特点，其中频装置进线采用380v三相电源，其额定输出功率有160kW、250kW、350kW、450kW、500kW、1500kW六种，中频电压750v。并且装有相序指示电路及显示，该电路内有直流电压表、直流电流表、中频电压表、中频电流表、功率表以及控制板（其中包括：整流、逆变、保护）。采用自激励式预磁化撞击启动。其中包括过流保护、过压保护、欠压保护、失压保护以及水压保护。2 中频感应烧结炉常见故障及处理方法

中频感应烧结炉就其故障发生的范围来说，主要可分为两大块，一是控制部分，二是主电路部分，其中既包括补偿电容器、感应器在内的谐振回路，也包括其中的水冷及母排等部分。而就故障种类来说，主要可分为过流、过电压、失压、欠压、水压低以及输出的中频功率低等。其中故障发生较频繁的主要有可控硅击穿、电容击穿、控制板故障、感应线圈的匝间短路等等。而造成这些故障的原因通常也是多种多样的。下面将分别列举常见的故障现象以及相应现象的处理方法。

2.1 开机不能正常启动的处理

首先，先要看控制板OP（缺相）指示灯是否亮，OP指示灯亮则说明缺相，而缺相会导致开机不能启动。然后，再查看控制板的电

源是否正常，如果电源有17V说明工作正常。而如果不是17V，则应该检查电源的变压器进线端是否为220V，出线端是否为17V，如果不是，就应当更换电源的变压器。2.2 对6只kp整流硅的检测：

断开逆变硅的控制线，看直流电压表是否能达到500V左右，如果达不到500V则说明有只整流硅KP管坏了。如果整流硅KP管坏了，则应查看控制板上的六组整流控制输出线，每次拆下一组看下电流表是否发生变化，如果没有发生变化则说明这组对应的可控硅坏了，如果发生变化则说明这组对应的可控硅是好的，重新装上后，再拆另一组整流硅控制输出线看下电压表是否有变化，重复以上方法依次检查完六组即可排除故障，检测时，如果发生短路会烧保险或跳闸。

2.3 逆变硅的的四个KK可控硅问题处理

逆变硅的四个KK可控硅出问题时通常会出现以下现象：中频炉能启动，但其电流声很大且水冷电抗器震荡很厉害，并且直流电压和中频电压比值很小，这就说明有可控硅坏了，如果是短路时电流很大且难升大功率，如果是开路时，电流不是很大，但声音却明显不同并且也加大不了其最大功率，同时功率表、中频电压表都会大幅度摆动，并且在使用万用表量2KΩ挡测量逆变硅时，数值为零，则说明有一只逆变硅已经被击穿，应当及时更换，如果测量结果为不通则说明逆变硅正常。而且，发生中频电压低时，除了要检查可控硅是否损坏之外还需要彻底查水冷电容是否发生漏电，膨肚、容量变值等现象，如出现以上情况应该及时更换水冷电容。

2.4 正常运行时损坏逆变晶闸管的故障原因及其处理方法

正常运行时损坏逆变硅晶闸管的现象、原因及其处理方法主要分为以下三种：（1）晶闸管的冷却水路不通或水量小，晶闸管发热使关断时间增大而导致不能关断，造成逆变颠覆现象，此时，应该检查水路并将其疏通；（2）脉冲变压器发生老化现象，使逆变硅时常发生脉冲信号提前触发的现象，造成逆变换流失败，遇到此现象应该定期及时更换脉冲变压器；（3）主回路连接件接触不良，造成大电流突然断开回路，使平波电抗器产生很高的自感电势，从而产生逆变和整流晶闸管被击穿的现象，处理此现象应经常检查连接部件，观察其颜色是否变为蓝色或者黑色，并使用测温仪测量其温度与其他部件的温度是否相同，如有以上情况应及时更换损坏的部件。2.5中频炉功率不能增大的的原因及处理方法

（1）电位器的输出电压值没有变化。电位器损坏或电位器的电压故障通常导致此现象的发生，遇到此现象时应该及时更换电位器。（2）过电流保护动作。①由于一次过电流保护或二次过电流保护设定值低，造成的多电流保护电路动作的现象，此时，应该放大电流保护设定值。②由于电路干扰造成的过电流保护电路动作的现象，应该在电路中加入平波电抗器来消弱电路的干扰。（3）负载大量增加，但负载的直流等效电阻过小，从而导致直流电压低而直流电流却很大，造成环流困难逆变电路颠覆的现象，遇到此情况，应该更换感应线圈，从而使负载等效电阻增大。（4）负载轻导致直流电压和中频电压达到额定值，但中频电流却很小，并且中频功率达不到额定值，发生此现象时，应当增加电容容量，从而提高中频功率。

（5）电热电容器耐压降低或者电热电容器底座因灰尘、水、油等杂质造成电热电容器发生放电现象。此时，应当拆掉电容器上的铜板，并用1000V兆欧表检测。如果不绝缘，应及时清理电热电容器底座上的灰尘、水、油污等杂质或者更换电容器。（6）由于感应线圈匝间短路或者感应线圈对地短路，从而造成过压保护电路或过流保护电路动作的现象发生。此时，应当检查感应线圈以确保线圈匝间清洁，并清理感应线圈周围弧光粉及灰尘。（7）逆变晶闸管出现烧毁现象。此时应该拆掉晶闸管，并用万用表量其阴阳极电阻或者在启动中频后用示波器测量两晶闸管两端电压波形，并观察波形是否是处于一条直线。若是一条直线则证明此晶闸管已经被击穿，应该及时更换逆变晶闸管。（8）逆变晶闸管发生关不断的现象。应该在启动中频后用示波器测量此晶闸管两端，观察其电阻是否为零，由此可确定此晶闸管运行时是否关不断，如果关不断，应及时更换逆变晶闸管。（9）发生逆变晶闸管没触发导通的现象时，应该使用示波器测量此晶闸管的两端的电压波形，若波形为正弦波则证明此晶闸管没有导通，应检查脉冲变压器波形是否正常，如果脉冲变压器波形正常则说明晶闸管已损坏，此时应及时更换晶闸管，如果脉冲变压器波形不正常，应及时更换脉冲变压器。3 中频感应烧结炉的改进

3.1 金属分公司第一代、第二代中频感应烧结炉故障的改进

我公司第一代、第二代中频感应烧结炉运行中故障频发，具体表现为：过流，分析：70%故障是在水冷电容器上，究其原因，水冷电容器是靠水冷却，冷却水管是塑料管，运行中电容器电流大，连接

部分经常漏水、渗水现象较为频繁，水冷电容器与母排连接又是软连接，用的是铜缏就会潮湿，因铜缏有大电流流过，温度很高，水漏到铜缏上就会出现变蓝、变黑、接触不良，对地打火花、烧断铜缏、烧坏电容器，造成过流动作而被迫停炉，直接影响钼产品的烧结质量。经过分析研究将怕水的铜缏改成铜排连接，我在单台炉上反复实验，结果非常成功，得到厂领导认证后，对5台中频感应烧结炉进行改造，故障率下降70%，年节约数万元，并且产品质量也得到了保证。

3.2 中频感应烧结炉电容器部分问题及改进

中频感应烧结炉电容器出现问题的原因为：原厂家电容柜里电容用的是￠10mm厚、长10cm宽5cm的电木板与下面支架铁板隔离绝缘，电容器上面水管出现问题时，水就会把电容器和铁板连接起来造成短路（因绝缘板与铁架只有10mm），从而导致电容器漏油、打火、过流保护动作等现象。经过研究探索我将原厂家的￠10mm厚电木板去掉，改为2寸见方的电木板4根，将8台电容器全部支起，彻底解决了电容器冷却水管漏水而造成对地绝缘烧坏电容器的问题，每台炉年节约电容器数台，同时也确保了中频感应烧结炉的正常运行。

3.3 感应加热装置汇流母线的改进

感应加热装置是指利用电流产生的磁场非接触地对感应器内的金属工件实现涡流加热的装置。而我分公司的感应器一般由环形的通水铜管制成，为了减少装置的容量，目前所采用的绝大部分是将负载电路设计为由感应器和补偿电容器组成的并联谐振电路。该谐

振电路的最大特点就是电流大、频率高，并且在装置补偿电容柜内的汇流母线上呈阶梯形逐渐下降，在同一根母线上密度相差悬殊。然而现在我公司所用的母线多为等截面的铜排，这就显得很不合理。假如按补偿电容柜内最大电流值来考虑其截面，则小电流处的截面就显得过于浪费。假如按补偿电容柜内母线的平均电流来设计其母线的截面，则母线的最大电流处（靠近炉体处）会严重发热，增大功耗，进而降低了装置的系统效率并容易造成铜排连接部分严重发热而氧化，必须及时停炉处理氧化部分否则就会打火造成过流，将铜排表面严重烧坏。因此，电容柜内母线的理想形状应该是与电流大小相匹配的阶梯状。再加之谐振回路的谐振电流效率较高，来回母线间的距离又小，严重的“集肤效应”和“邻近效应”会影响母线内的电流分布。这也是在设计该母线时不得不考虑的又一个问题。回流母线上电流的分布曲线如下图所示：

从图1.中可以看出，每经过一个接触点，母线上的电流就要下降相应单个电容器的额定电流值（当装置的输出电压为额定电压时）。母线上的电流大小变化有规律，且头尾相差悬殊，极不平衡。

根据以上的分析，设计谐振回路母线应遵循以下几个原则：

（1）考虑集肤效应和邻近效应，并根据流过母线电流的频率确定母线厚度。

（2）选取适当的电流密度。实践经验表明，在感应加热过程中，谐振回路母线的电流密度在自然风冷条件下取2A/mm2，而在通水冷却条件下取5A/mm2是适当的。

（3）根据母线电流的分布曲线，并考虑到加工的简单性和可行性来确定母线的实际形状和尺寸。

（4）改进后的母线，电流密度的选取更趋合理，更节能，母线纵向变截面形状的合理设计更符合省材料的经济原则。

以上情况经过与西航厂家反复交流，已经在我金属分公司去年使用的2000kW的中频炉实施改进措施，改进后的母线故障发生率明显降低，母线损坏次数明显减少，并且设备运行效果良好。3.4 中频感应烧结炉主感应圈绝缘的问题及改进：

原主感应圈绝缘是先用玻璃丝带包扎，然后刷绝缘漆，设备运行一段时间后，玻璃丝带就会脱落、绝缘老化，运行过程中就会听见炉内有“咔”的响声，等炉子降温后开盖进行处理，处理完盖盖运行中结果感应圈还会出现同样的问题，因耐火材料是主感应圈内

衬，主感应圈本身无间隙无法进行重新包扎处理，严重时就必须拆掉耐火材料，将感应圈取出重新包扎处理，而拆掉的耐火材料多数都不能重新再用，每次浪费的耐火材料直接损失就万余元，还不算人工费、停炉期间的停产损失费。为了解决这一问题，我在网上查找最新资料，结合自己多年的实际经验，最终选择了用耐高温速干绝缘漆直接刷到主感应圈上代替原有玻璃丝带包扎的方法先在一台160kw小中频感应烧结炉上试验，结果非常成功，随后把所有用玻璃丝带包扎的中频感应烧结炉全部改掉，彻底解决了感应圈绝缘老化、易匝间短路造成过流的问题，同时节约了大量的耐火材料、人工等费用，产品质量也得到了保证。4 综述

熟悉掌握中频感应烧结炉常见故障的原因、特点及处理方法，才能迅速排出中频感应烧结炉的故障，提高运转率，本文列举的中频烧结炉解决方案是解决类似问题的指导方向。

参考文献：

[1] 周勇，孙鹏涛，关鹏.中频炉的谐波分析与治理 郑州大学学报，1671-6833（2007）02-0114-03 [2] 王亮.中频炉工作原理及谐波治理.温州电业局，温州

325000 10

第二篇：电工技师论文

电工技师论文——电力变压器有载调压技术的新进展

单位：南京供电公司运维八班

姓名：王守荣

工号：1101000947

目录

1.论文摘要-------------------1

2.传统有载调压变压器----2

3.新型有载调压变压器----3

4.结论-------------------------7

5.工作技术总结-------------8

6.附录-------------------------9

工作技术总结

本人是1986年进入江宁供电局的。从一个对电力行业几乎什么也不懂的毛头小伙子，变到了现在已年近半百的中年人。在这20几年中，是南京供电公司养育了我、培养了我；同时，在这个行业中让我学到了许多知识，让我逐步成长和成熟起来。我对这20几年来的总结如下：

一要热爱自己的这份工作。在本职工作岗位上努力工作，任劳任怨，勤勤恳恳，把领导交给你的工作尽自己最大努力把它做好，让领导放心。

二要热爱这个集体，跟同事搞好关系，要做到吃苦在前、享受在后，好不利己、专门利人，不要斤斤计较。因为我们是一个整体，要有团队精神，不要因为一个人而坏了大家的荣誉。三要在本职工作岗位上要认真学习专业知识。在学校过程中做到勤学好问，不懂的地方主动向老师傅请教，争做一个技术型的骨干，要能胜任领导交代的各项工作任务，干到老学到老，不断学习新的知识。因为时代在进步，设备在更新。

四要遵守局规局纪。遵纪守法，遵守各项劳动纪律，一定要按章办事，不参与“黄、赌、毒”，不碰“高压线”，做一名合格的员工。

另外，本人是1984年加入中国共产党的，党龄比工龄长。

在本职工作岗位上一定要发挥一名共产党员应有的作用，用党员的标准严格要求自己，为群众做出榜样来，带动身边的群众一起把工作做好。

今后，我还要一如既往的努力工作，做到踏踏实实办事、明明白白做人、认认真真学习，为我公司的发展壮大做出我应有的贡献。

王守荣2011.12

第三篇：电工技师论文

**省技师高级技师 综合评审论文

论文题目：关于XK5-9/90-KBT矿用防爆蓄电池式电

机车在短距离循环车场中的改造和应用

姓 名： * * * 身份证号：************** 准考证号： 所在单位：************** 考评职业： 电 工 报考级别： 技 师

关于XK5-9/90-KBT矿用防爆蓄电池式电 机车在短距离循环车场中的改造和应用

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【摘 要】 XK5-9/90-KBT电机车是我国湘潭电机股份有限公司在2005年初制造的一台矿用防爆特殊型电池式机车。它适用于含有瓦斯（甲烷）及煤尘爆炸危险性的煤矿井下且坡度不大于3‰的回风巷运输矿物、器材。由于本电机车是采用可控硅脉冲技术，将蓄电池组的直流90V电压平滑地变成直流可调电压，加到牵引电动机上，使牵引电动机端电压平滑地改变来调节机车的速度，所以其起步速度相当缓慢，相对原来的机械控制器来说，减少了机车起步时带来的冲击，运料时比较安全，所以在煤矿井下物料运输当中得到广泛应用。但是在运输距离不长，且循环运送物料的车场当中，机车频繁起动，速度又不能过高，此电机车电路的特点是运行速度靠改变付可控硅与主硅触发脉冲的间隔来改变电机两端电压调节速度。由于长时间处于低速运行状态，频繁起动，工作电流较大，特别在运输大件物料(液压支架等)时，导致烧毁。触发电路开关频繁，特别容易损坏，加之此电机车控制箱是防爆式，结构紧凑、空间狭小、紧固点多，难以拆卸。且脉冲控制部分半导体元件和连线焊点过多，在维修时须用电烙铁和无线电维修用工具，在矿井中维修条件是可想而知的。

所以在煤矿一些特殊环境下，寻求一种不淘汰现有设备，稍加改装，就能使其维修成本不高，运行状况良好，不乏是一种明智举措。【关键词】煤矿；蓄电池机车；改装

XK5-9/90-KBT电机车是我国湘潭电机股份有限公司在2005年初制造的一台矿用防爆特殊型电池式机车。它适用于含有瓦斯（甲烷）及煤尘爆炸危险性的煤矿井下且坡度不大于3‰的回风巷、车场运输矿物、器材。由于本电机车是采用可控硅脉冲技术，将蓄电池组的直流90V电压平滑地变成直流可调电压，加到牵引电动机上，使牵引电动机端电压平滑地改变来调节机车的速度，所以其起步速度相当缓慢，相对原来的机械控制器来说，减少了机车起步时带来的冲击，运料时比较安全，所以在煤矿井下物料运输当中得到广泛应用。它的电气控制原理图如(图一)

图一

具体工作原理如下：

操作司机控制换向手柄，指向机车需要的运行方向，此时牵引电动机磁场绕组接通。同时；skf9触头闭合，触发控制盒获得电压，通过GZ1、R6使稳压电源得电开始工作。由于sk4常闭触头此时是闭合的，106端子得电，付硅触发单元开始工作，发出付可控硅触发脉冲，触发kz2。Skf9闭合后，kz2已通过GZ4、R8获得蓄电池电压，所以即被触发导通，此时主手柄是位于“0”位。

操作司机控制箱主手柄从“0”位移至“合闸”位（约转动到300）sk1闭合，电源经由sk1→M1和M2→C→KZ2→20向换向电容C预先充电。当换向电容C的电压UC充到等于电源电压时，付可控硅KZ2即自行关断。继续操作主手柄有“合闸”位移至“调节”位（约350）时，sk3闭合，101端子获得电压，主硅触发单元工作，间隔一定时间发出触发脉冲，同时触发可控硅KZ1和KZ3。KZ1导通后，DK与C组成的LC串联谐振，振荡后，换相电容C的极性反向。此时KZ2即为正向阻断。来自付可控硅触发单元的触发脉冲，可使KZ2导通，KZ2一旦导通，C上的反向电压使KZ1关断，换相电容器C则经由KZ2充电。完成了一个工作周期。

当由KZ1、KZ2、KZ3、DK和C组成的直流续断器开断时，由电动机电流经由GZ1续流。若主手柄在此位置（约350）继续停留，则主回路将如上所述周期性工作，电动机获得较低的电压，机车起动，低速运行。

操作主手柄由“调节”位（约350）继续向前移动时，主手柄驱动磁钢，在调磁钢机构中移动，即可改变付可控硅触发脉冲的间隔，司机控制箱输出电压（即加在电动机上的端电压）也随着主手柄的前移不断提高到最大调节电压）。机车速度也不断提高。

主手柄移动至约“1300”位置时sk4常闭触头打开，而常开触头闭合。Sk4常闭触头打开后，106端子无电压，付可控硅触发单元停止工作，kz2阻断。Sk4常闭触头闭合后，KZ1处于全导通。电动机经KZ1接近全电压，速度较高。主手柄移至终点位置（1500）时，sk2闭合，直流续断器被触头sk2短接，停止工作；kz1自行关断，机车全电压运行。

主手柄由全压位退回“0”是的工作过程与上述相反。

但是在运输距离不长，且循环运送物料的车场当中，机车频繁起动，速度又不能过高，根据以上电路原理可知，此电机车电路的特点是运行速度靠改变付可控硅与主硅触发脉冲的间隔来改变电机两端电压调节速度。由于长时间处于低速运行状态，频繁起动，kz2、kz3工作电流较大，特别在运输大件物料(液压支架等)时，导致烧毁。触发电路开关频繁，特别容易损坏，加之此电机车操作间特小，控制箱是防爆式，结构紧凑、空间狭小、紧固点多，难以拆卸，每次维修几乎都要把整个控制箱挪出，拆掉电源排线，很是费事，且脉冲控制部分半导体元件和连线焊点过多，在维修时须用电烙铁和无线电维修用工具，在矿井中维修条件是可想而知的，这是此电机车令人遗憾的地方。

大家都知道电机车的控制箱是电机车的核心控制部分，好比人的大脑，如果它经常损坏，不仅增加维修量，而且影响生产。在我矿，许多短距离循环车场都使用此电机车，经常维修，正常使用率很低。为此我对此电机车做了如下改动。

去掉脉冲电路板及其连线和控制部分，再去掉kz1、kz2、kz3以及续流电路部分。然后用一块阻值0.2欧，额定电压48V，额定电流40A的防爆电阻串入两电机电路中。只保留SK1、SK2、skf1、skf2、skf3、skf4、skf5、skf6。改动后的电路原理图如（图二）

图二

电路中增加电阻R是为了在低速起动时降低牵引电机端电压和减少电流，使机车稳速起动。保留sk1、sk2、skf1、skf2、skf3、skf4、skf5、skf6是为了实现机车的换向运行。去掉了脉冲电路板及其控制部分和kz1、kz2、kz3以及续流电路部分，使控制箱空间大为增加，检修更为方便。具体工作原理如下：

操作司机控制换向手柄，指向机车需要的运行方向，（前进时skf1、skf3、skf5 闭合。后退时skf2、skf4、skf6闭合）机车在起步时，控制主手柄从“0”位移至“合闸”位（约转动到300），SK1闭合，电源经由SK1→R→M1→M2→20；电阻R、电机M1、M2在电路当中均为串联，速度最低。

继续旋转主手柄“1300”位置时SK2触头闭合，电阻R被短接，两电机电流增大，速度稍有提高（为中速），此时两电机在电路中仍旧串联，只是甩掉了电阻R。

从以上电路可以看出，改动后的机车只有两种速度；低速和中低速。（短距离循环车场也不需要过高速度）非常适合短距离循环车场的使用，保持原有操作顺序，机车性能也没有多大改变，而且电路简洁，一目了然。一般维护者一年当中只需更换一两次触头。实践证明，从我矿使用此电机车的单位对比当中发现；改动后的电机车经常在良好运行状态，长时间无需维修，生产效率大为提高。

对此蓄电池机车的改装并不代表我对此电机车有不好的评价，只是它的电气工作性能在煤矿有些场合下不是多么适应。我的改装有点现代技术倒退的感觉，但它在我说的环境运行条件下效果很好，非常实用。试想，一台技术先进，结构复杂的设备用在它不适应的地方，导致故障频发，维修不断，影响生产，那我们还用它做什么。而对它稍加改装就能使其维修成本不高，运行状况良好，不乏是一种明智举措。

其实相同条件下，最简单、最实用的东西才是最先进的。

【注 释】： 线号“1”为电源正极，“20”是电源负极。“3”、“4”、“5” “M110”分别代表“M1”电机的C1、C2、S1、S2； “7” “8” “9” “M2”分别代表“M2”电机的C1、C2、S1、S2 【参考文献】：XK5-9/90-KBT电机车电气原理图（湘潭电机厂2005年3月出版印刷）

第四篇：电工技师论文

技师专业论文

（宋体二号加粗）

题目：变电运行设备的自动化技术与维护工作分析

（黑体三号）

姓 名： ×××（宋体小三）

职 业： 电工

身份证号：

鉴定等级：技师（高级技师）

单 位：

二〇一三年三月三十日

变电运行设备的自动化技术与维护工作分析

（黑体三号）

内容摘要（黑体四号）：（宋体四）

随着我国科学技术的发展，计算机科学技术正在被广泛的应用于各个领域当中，变电运行设备也引进了自动化技术。这些技术的引进使变电运行设备更好的适应了现代社会对变电系统的需求，也实现了变电工作中的无人作业的要求，有效的降低了事故发生率，切实的保证了相关工作人员的生命财产安全。本文为主要围绕着变电运行设备的自动化技术与维护工作进行分析探讨，系统的阐述了变电运行设备的自动化技术和与之相关的维护管理工作，希望文中的内容能够帮助推广自动化技术的应用，推动电力事业的发展。

关键词（黑体四号）：变电运行设备；自动化技术；维护工作

目录（宋体小三）

引言.....................................................................1

第1章 智能化系统...........................................1.第2章 状态分析...............................................5 第三章 结束语...................................................6 参考文献..............................................................6

（宋体四号）

引言（黑体四号）：

随着自动化技术的发展，我国的电力系统也在广泛的引入自动化技术。因此，越来越多的无人值守电站被广泛的应用于生产工作当中。因此，要确保变电设备正常运行性，就要求做好智能化系统的维护工作，确保智能化系统的正常运行。

下文将围绕着自动化系统以及自动化系统的维护工作展开，详尽的介绍这方面的内容。

正文、结论：（宋体四号）第1章：智能化系统

变电运行设备自动化系统是确保变电系统安全运行，提高变电设备运行经济运行水平的重要技术手段，变电运行设备的自动化系统的运行状况将直接影响变电的安全、经济、优质运行。

一、系统构架

变电运行设备的自动化系统是以现代化的信息技术的各种智能型装置的应用为基础的，为实现设备的状态检修提供了技术支持，不过，由于国内外的各中变电站设备和监控设备的差异，这就导致了综合管理设备运行信息的难度特别大。文中的自动化系统主要涵盖了远程维护和管理的功能，其设计的基础是设备状态检修，并结合了信息处理技术和现代通信网络技术，使电力自动化设备拥有了故障示警、诊断、维护、检修等功能，有效的降低了设备维护的资金投入，同时缩短了维护周期，从而使变电设备能够更多的用于正常运行。该自动化系统能够运用现代专业通讯手段完成远程控制和在线监控、系统维护以及程序升级等，管理方便的功能有故障预警和故障诊断等自动化功能，确保了变电设备的自动化系统的稳定运行。

该变电设备自动化运行设备采用了多层结构体系，本系统的特点是开放性、灵活性和可扩展性，具体系统结构可以参考下图。

图1

本系统充分考虑了变电设备以及后台设备的复杂性，因此采用了维护界面，通信方式可以是数据网和专用光纤，支持各种应用协议。这样就能够实现数据查看、运行状况监测、设备故障预警，还有相应的诊断和维修功能。其实系统的配置是可以根据具体的情况进行不同的配备的，配置还是比较灵活的。变电运行设备的运程维护部分主要包括了两个大部分，即通信处理和业务后台管理两部分。这里前置机和通信设备之间是有物理连接关系的，所以要有固定处理，但是数据库服务器则可以有选择的与前置机放置在一台，也可以放置在不同计算机上。该系统能够通过专线和电力数据网等网络连接方式，对厂家提供的软件进行统一管理和维护，从而实现无人作业的远程维护。

二、系统设计

该系统主要有以下五个部门组成：网络平台、数据库、前置子系统、后台分析子系统、web服务子系统等。由于篇幅限制这里就不在对这五个部分进行一一的阐释。不过，相关内容的研究都已经比较成熟，可以参见相关的参考资料。

三、系统功能

系统的功能主要包括了八个功能：规约处理功能、通信处理功能、异常报警功能、设备管理功能、WEB服务功能、设备健康状况分析功能、知识库管理功能、设备故障诊断分析功能等。

1、规约处理

系统的规约处理功能是通过前置子系统实现的，前置子系统中的规约库是独立存在的，不受其他数据库的影响，规约通过独立动态库方式实现规约。

2、通信处理功能

系统的通信软件是我们日常生活中经常见到的商业通信软件，但是由于设备运行的需要系统的，通信软件是独立于平台软件的。该系统具有独立的通信处理能力，该系统没有特殊的串口要求，也支持各种流行的网络协议。数据通信方式非常多，通信部件通常采用服务器和终端服务器结合的形式，系统连接是直接通过TCP/IP协议与前置子系统的连接。

3、设备管理

变电设备的自动化职能系统可实现基本应用管理，主要有信息调度、参数修改、状态监测、数据存储等功能，同时还能通过信息采集板实现维护功能和后台系统维护功能。

信息采集板维护功能包括查看工作状态、内存查看修改、运行库参数修改、实时数据查看、子模块和处理器的通信转台查询和一些特殊维护，如系数整定和修改参数等。

4、Web服务

系统的Web服务功能是以HTTP等应用协议作为基础的，系统的人机界面简明清楚，界面的编程语言和操作系统的菜单风格是一致的，操作简洁，菜单也非常清楚明晰。该系统能够实现分级管理和分权限管理的功能，无论是查询、维护或系统参数修改等权限，都可以设置密码，避免泄漏设备的数据信息，确保变电设备运行系统的安全运行。系统的知识库管理功能实现了诊断数据格式和规范的共享，大大增加了数据库的开发性。

5、知识库管理

该系统中的专家系统是不同于传统的专家系统的，系统的知识库管理功能能够对设备运行故障和相关的数据参数进行收集，从而不断的丰富数据库的内容。第2章：状态分析及故障诊断策略

系统之所以具有故障诊断处理和状态分析等功能，主要是结合了专家系统、人工智能网络系统、粗糙集理论、多智能体系同等多种诊断手段，从而实现对智能设备的运行状况分析。同时可以利用多种预算方式实现智能化设备运行状况进行预警，还能综合分析诊断故障产生的原因，并结合相关的数据信息实现最佳维护方案的设计功能。系统能够将各中不同的故障案例存入数据库，以便作为后续工作的参考依据。

我们都知道，智能化系统之所以能够实现自动处理功能，就是通过对相关的数据收集和状态监测，并以此为基础，并结合相关技术，从而实现了该系统的上述功能。系统采用的技术以及其主要环节可以参照下图。

图2

对于一些常规故障，系统能够根据相关的方案实现自动恢复功能；如果故障是其他一些故障，系统也能够提供相关的维护处理方案。不过，维护工作还是需通过专门的设备维护人员来进行确认，确保变电系统的稳定安全运行。第三章 结束语

随着我国计算机技术的不断进步和发展，越来越多的电力系统引进了职能化系统。变电运行设备的职能化技术也被广泛的应用于变电站中，实现了无人作业的远程控制和监督功能，在很大程度上满足了现代变电站和变电系统的需求。本文通过对变电运行设备的自动化技术与维护工作的分析，比较详尽的介绍了系统的设计和其具备的系统维护功能，该系统有效的保障了变电运行设备的稳定运行。

参考文献：

[1] 高卓,罗毅,涂光瑜.基于分布式对象技术的变电站远程维护系统[J].电力系统自动化, 2002,(16).[2] 郝晓弘,苏渊.基于Web的变电站远程监控系统[J].电网技术, 2003,(07).[3] 郭创新,单业才,曹一家,韩祯祥.基于多智能体技术的电力企业开放信息集成体系结构研究[J].中国电机工程学报, 2005,(04).[4] 吴钟飞.变电站自动化系统若干问题的探讨[J].广东科技, 2008,(04).[5] 龙林德,李晶,刘莉莉.基于IEC62351的变电站自动化系统通信安全的研究[J].长沙通信职业技术学院学报, 2010,(03).[6] 李光文,廖宏.无人值班变电所主变压器运行工况监控和设备状态监测系统的整合设计与实现[A].2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C], 2006.

第五篇：电工技师论文

广东省工人技师职务申请

评审论文

论文题目： PID控制器和失压报警

姓名：

申报技术工种名称：维修电工技师

时间：

广东省劳动和社会保障厅

标题：浅谈PID控制器和失压报警 论文摘要 ：建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源是一项艰巨任务。根据高层写字楼用水时间集中，用水量变化较大的特点，分析了原供水系统存在问题，水资源浪费，管网系统待完善的问题。提出以利用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以变频器、软启动器、PLC、压力传感器、液位传感器等不同功能等传感器，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。

关键词：恒压变频供水 PLC 自动控制

目前高层建筑的供水方式有两种：分一次供水和二次供水。一次供水在低层中是主要是由自来水公司有足够的水压直接供到用户，一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须 “提升”水压才能满足用水要求。以前大多采用传统的水塔、高位水箱，或气压罐式增压设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。二次供水是在地下室有个储水池再从储水池把水供到顶层大水池，用户用水从顶层水池放下来。二次供水是很多以前的旧楼；现在新建的高楼都采用一次变频供水，一来可以减少污染二来水压稳定。

恒压供水系统为闭环控制系统，其工作原理为：供水的压力通过传感器采集给系统，再通变频器的A/D转换模块将模拟量转换为数字量，同时，变频器的A/D将压力设定值转换成数值量，两个数据同时经过PID控制模块进行比较，PID根据变频器的参数设定进行数据处理，并将数据处理的结果以运行频率的形式控制输出。PID控制模块具有比较和差分的功能，当供水的压力低于设定压力，变频器就会将运行频率升高，相反则降低，并且可以根据压力变化的快慢进行差分调节。以负作用为例，如果压力表在上升接近设定值的过程中，上升速度过快，PID运算也会自动减少执行量，从而稳定压力。供水压力经PID调节后的输出量，通过交流接触器组进行切换控制水泵的电动机。在水网中的用水量增大时，会出一台变频泵效率不够的情况，这时就需要其他的水泵以工频的开式参与供水，交流接触器组就负责水泵的切换工作情况，由PLC控制各个接触器，是工颇有同感供电或者是变频供电，按要求需要选择水泵的运行情况。

恒压供水原理图

通常有压力开关的泵，都是一些高压泵，比如往高楼上送水的泵，为了是让达到一定压力后，水泵停机，避免没有负荷但水泵也一直在那转，浪费电，同时蓄能罐的作用不会让压力立即丧失，所以不是大

PID 量用水水泵也不会启动加上有一个气压罐有维持压力的功能，只要不是大量用水在深夜不用启泵可以稳定压力不下降。

本物业公司采用的一次供水系统，上区塔楼客户是办公为主，下区裙楼客户有餐厅超市为主；分别以变频泵和两台公频泵以及一个恒压泵组成一个系统，高区的变频和公频泵功率都是7.5KW恒压泵是3KW，扬程是120米，出水流量12立方米每小时，低区的变频和公频泵功率为5.5KW恒压泵是2.2KW，扬程是90米。当用水高峰时变频泵公频泵组合启动运行，晚上用水很少时以只有运行恒压泵就可以满足用水。前一段时间因为PID控制器死机造成变频器不停机而烧坏变频器使供水压力低客户投诉，而公司重新换了水泵控制器PID以及变频器，当时为了省一些资金没有更换控制柜的一二次线路和开关等继电器，也可能因为高区用水有些地方渗漏在晚上变频也会频繁起动加压，设备是2005年按装的，用了将近有四年多，设备将进入老化更换期;加上用水量渐渐加大后，低区用水显得有些吃力，有时候三台水泵都会在用水高峰时间启动从而使变频器老化加快，水泵启动太过频繁。对于这种情况公司准备增大水泵功率来弥补高峰用水时频繁启泵现象。

对于高区晚上变频泵不停泵现象，而且PID控制器常出现黑屏情况，有时会全部显示“888888”代码。分析了可能几种原因：1.二次控制线路变压器因散热不好有损坏的情况，使变出来控制PID的直流电压会偶尔增高，PID出现自我保护切断电源。如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。2.因为新换的PID和变频器与原来控制线路有些不同更新一些功能，使有些控制线多出来没有接的地方还放在控制柜中。加上原来的施工压力反馈信号线没有加屏蔽线，会受到强电干扰压力误报也会也出现死机和黑屏。3高区晚上用水很少而变频泵却出现很少停机情况，除了一些高层卫生间感应水龙头关不严有渗水，有部分主管因施工问题有些点漏现象，还是就是气压罐里面进水过多使氮气泻漏不能维持稳定压力，变频泵也会启动不停。4.高区水泵之间的止回阀关不严出现水泵抽水短路情况,因为晚上到了深夜十二点后摸到高区的出水管有发热的情况。

针对上述几点问题，进行逐步解决。1.首先更换高区的二次控制线路和变压器，将多出来的控制线抽出对压力反馈线改为屏蔽线。减少噪声干扰的具体方法有：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上，加装防止冲击电压的吸收装置，如RC浪涌吸收器，其接线不能超过20 cm；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主回路分离；变频器控制回路配线绞合节距离应在15 mm以上，与主回路保持10 cm以上的间距；变频器距离电动机很远时（超过100 m），这时一方面可加大导线截面面积，保证线路压降在2%以内，同时应加装变频器输出电抗器，用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地端子应按规定进行接地，必须在专用接地点可靠接地，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装无线电噪声滤波器，减少输入高次谐波，从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响；同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器，以降低其输出端的线路噪声。2.在电柜后门变频器部位加装两个小排气扇来解决散热问题。变频器冷却风扇的寿命受陷于轴承，大约为10000～35000 h。当变频器连续运转时，需要2～3年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行3.检查高区水泵之间出水口的止回阀，对回不到位的阀进行维修和更换使出水不能从止回阀回到另一台泵中。4.放出气压罐中的水，并更换里面的气囊重新加氮气。造成气囊损坏可能是上限压力调过于高，把上限压力调到1.45MP。定时到楼层去检查对感应的水龙头及时维修和更换电池，这样也可以减少水资源的浪费。另外对于连续运行的变频器，可以从外部目视检查运行状态。定期对变频器进行巡视检查，检查变频器运行时是否有异常现象。通常应作如下检查：(1)环境温度是否正常，要求在-10℃～+40℃范围内，以25℃左右为好；

(2)变频器在显示面板上显示各种数据是否正常；(3)显示面板上显示的字符是否清楚，是否缺少字符；(4)用测温仪器检测变频器是否过热，是否有异味；

(5)变频器风扇运转是否正常，有无异常，散热风道是否通畅；坏了及时更换。(6)变频器运行中是否有故障报警显示；发现及时针对处理。(7)检查变频器交流输入电压是否超过最大值。极限是418V(380V×1.1)，如果主电路外加输入电压超过极限，即使变频器没运行，也会对变频器线路板造成损坏。晚上用电负荷少电压就会升上去，可以手动减少配电房的无功补偿。

水泵房离电房值班室比较远，有没有固定的巡查时间，为了更完善供水系统的准确性，在高、低区压力表上接上失压报警控制装置。可以在水泵失压时马上做出反应使供水的质量更加可靠，尽量减少客户的投诉。下图的大至原理是这样：当高、低区有压力低于设定下限压力时，这时压力开关触点发出信号经过时间继电器延时几秒钟，警铃得电，发出报警声音。同时也利用浮球液位控制器加装了水泵房若市政水浮球失灵满水报警，因为本部门重要电器设备中央空调、变压器等都在负三层，以杜绝水淹没设备重大事故出现。改装维修后,PID控制器运行比较正常,一个月偶尔会出现一次黑屏不会象以前一样每天会出现两三次黑屏故障,而且散热效果比较好,没有再出现变频器损坏情况.,高区用水晚上只要没有人用水会在后半夜停泵压力维持相当一段时间。(附失压报警图)

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