取料刮板机软启动故障原因分析和处理毕志俊.docx

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取料刮板机软启动故障原因分析和处理毕志俊

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摘要：2018年1月中旬，句容发电厂的#2圆形煤场取料刮板机在运行中突然跳闸，检查操作员站故障诊断记录，只显示取料刮板机跳闸，没有任何跳闸原因显示，复位后再启动取料刮板机，启动3秒钟后跳闸，仍没有跳闸原因显示。本文通过对取料刮板机跳闸原因的分析，排除种种可能，终于找出了引起取料刮板机跳闸的最终原因，解决了取料刮板机无法启动的故障，保障了输煤系统安全稳定运行。

关键词：取料刮板机；软启动器；PLC

1前言

句容发电厂安装有两台CSR3600/1500?120圆形煤场堆取料机，该设备是一种大型、环保、连续、高效的燃煤装卸机械，是圆形煤场重要的装卸设备。当该设备的取料机构出现故障时，会影响锅炉煤仓上煤，和不同煤种的掺配。

2018年1月中旬，#2圆形煤场堆取料机的取料刮板机在运行中突然跳闸，司机室操作员站只显示取料刮板机跳闸，没有其他跳闸原因显示。按故障复位按钮后，启动取料刮板机，右侧刮板机电机电流显示390A左右，左侧刮板机电机无电流显示，3秒后右侧刮板机电机也跳闸，且操作员站仍然只显示取料刮板机跳闸，无跳闸原因显示。

为了确诊故障原因，燃料电控维护班安排一人在左侧取料刮板机旁观察，再安排一人在电气小室软启动器旁观察。让运行人员故障复位后，重新启动取料刮板机。在左侧取料刮板机观察的人观察到，启动后左侧取料刮板机电机比右侧取料刮板机电机旋转慢，过3秒钟后两台电机都停了。在电气小室观察的人观察到，启动后，右侧取料刮板机软启动器先动作，并且有电流显示，3秒后，左侧取料刮板机软启动器动作，紧接着两台软启动器都跳闸。

从启动过程来看，无法判断出故障是发生在机械上还是电气上，只能根据取料刮板机工作原理逐步排查。

2取料刮板机跳闸原因分析及处理

2.1取料刮板机工作原理

取料刮板机由两台电机驱动，分别布置在取料刮板机的两侧。电机输出轴上安装了液力耦合器，液力耦合器输出轴再连接到减速齿轮箱，减速齿轮箱输出轴与取料刮板机相连进行驱动。

当运行人员按下取料刮板机的启动按钮，为了减少启动电流对电源系统的冲击，首先右侧取料刮板机软启动器先动作，使右侧取料刮板机电机旋转，带动取料刮板机开始旋转，3秒后，左侧取料刮板机软启动器动作，共同带动取料刮板机旋转工作。

对于取料刮板机的机械传动机构最容易发生故障的是液力耦合器，因此首先要排除液力耦合器的故障引起的跳闸。

2.2取料刮板机液力耦合器工作原理和故障排查

液力耦合器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器。液力耦合器由泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，其内部充有工作油。

泵轮在电机驱动下旋转，叶片带动油液，在离心力作用下，这些油液被甩向泵轮叶片边缘，由于泵轮和涡轮的半径相等，当泵轮的转速大于涡轮转速时，泵轮叶片外缘与涡轮叶片外缘产生液压差，在液压差的作用下使涡轮开始转动，从而将动能传给涡轮。

液力耦合器最易发生的故障是工作油泄漏导致无法传递扭矩，使取料刮板机变成单电机运行，引起过流保护动作跳闸。为了排除该故障，请燃料机务的检修人员将液力耦合器打开，检查工作油油位是否正常。检查发现左侧液力耦合器比右侧工作油少，添加适量工作油后，再启动，仍然启动3秒后跳闸。

当取料刮板机启动后，在右侧电机的带动下能旋转，且排除了液力耦合器故障，可以排除取料刮板机机械传动机构故障，可能故障发生在电机上。

2.3取料刮板机电机故障排查

在每次启动取料刮板机时，都是过3秒钟，左侧软启动器工作后立即跳闸，会不会是左侧电机绝缘下降或电机线圈有匝间短路现象。

为了排除这种可能，燃料电控检修人员将左侧电机接线脱开，用500V摇表测量电机绝缘电阻，大于20MΩ。再用电桥测量电机线圈电阻，三相间线圈电阻基本相同，都是0.02Ω，可以排除电机引起的故障跳闸。

在排除了电机发生故障的情况下，取料刮板机电气回路中只有软启动器了，当软启动器发生故障，也会引起取料刮板机跳闸。

2.4取料刮板机电机软启动器工作原理和故障排查

取料刮板机软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转速时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命。

由于左侧取料刮板机软启动器在工作瞬间就跳闸，我们怀疑软启动器的一次回路中的晶闸管有短路现象，引起三相电流不平衡，从而导致跳闸。于是，我们对左侧取料刮板机软启动器中的晶闸管进行了测量，并和右侧取料刮板机软启动器进行了比较。两台软启动器的晶闸管电阻值基本相同，没有