通信动力设备维护经验交流
2012-02-14刘松荣
刘松荣
(浙江金丽温高速公路有限公司,浙江 丽水 323000)
在通信动力设备维护工作中,笔者曾碰到几个比较经典的案例,分别介绍如下。
1 开关电源直流检测板故障造成系统无输出
A站共有两套开关电源,均为同一品牌。设备日常运行稳定可靠。不经常发生故障的设备一旦发生故障,如没有明显的声光告警,更容易被人忽视。
故障现象:此次故障发生时开关电源无任何告警。但巡检人员却发现模块电流输出越来越小,到最后所有模块电流输出均为0。直流系统电压(电池电压)也在持续下降。查看交流屏交流市电电压输入正常。
故障分析:情况紧急下关闭开关电源监控单元后模块电流逐渐回升(大多数开关电源模块限流均是受开关电源监控单元控制引起)。开启监控单元后整流模块电流又逐渐变小。表象上看似乎引起模块限流的原因是监控单元引起。被此表象所迷惑,可能有的维护人员便会急于更换监控单元。但通过观查其它参数却发现直流屏显示电池组1、2的电池电流分别显示为1 500 A和1 550 A,开关电源只有两个电池熔断器即开关电源默认蓄电池组只能有两组。而开关电源配套电池组容量为4组1 000 Ah的华达电池分别挂在两个熔断器后面,即每个熔断器并联了两组电池即2 000 Ah。此时电池充电限流值设置为200 A(为防止大电流对电池造成过充,开关电源对电池充电最大充电限流值,一般设备为容量的10%,即100 Ah的电池充电限流为10 A。开关电源通过控制模块输出电流来达到对充电电流大小的控制)。当直流检测板发生故障后电池电流显示值超过1 000 A。经分析认为由于直流显示屏故障造成蓄电池电流显示错误,引起开关电源监控单元发出模块输出限流命令,从而造成开关电源模块输出在限流命令的控制下电流持续变小,直至最后模块完全没有输出。
此功能本是为保护电池而设计的,以便对电池进行智能管理。电池经过放电后在充电时通过对充电电流的检测,在设定的限流值下开关电源对电池进行衡流充电。一旦充电电流过大开关电源监控单元便会自动调整模块输出来达到控制电池充电电流的目的。在更换直流检测板后故障消除。
从上述案例可以看出,仅从模块输出为0这一点可以分析出,引起模块输出为0的原因很多。如从关闭监控单元即可使模块输出正常来说,监控单元无疑也是引起模块输出为0的原因。但也可能是因为模块故障引起(20个模块一起好像不太可能?但基站往往就会因雷电、交流电压冲击、低电压保护等原因造成所有模块输出故障),同样引起电池电流过大、失真,可以是直流检测板的故障,同样也可能是传感器故障引起。在众多现象所迷惑时就应使用排除法、替换法等处理方式来对待问题。
2 UPS过放电造成(电池反极)UPS无法启动
故障现象:因为UPS直流检测部分故障,造成UPS电池电流显示故障,使电池电流竟达到110 A(APC UPS每组电池是由32只12 V的电池组成,即系统电压为384 V,电池容量为100 Ah),造成 UPS整流器不工作从而导致UPS转到电池模块工作即逆变模式,最终由于UPS工作在电池模块下使电池电压过低而造成UPS退出工作。庆幸丽水联通分公司UPS采用双机并联,系统输出未受影响。
但厂家工程师在处理好UPS主机故障后却出现了一个令人头痛的问题。即UPS在市电模块能正常启动,但在电池模块下却无法启动。表现的状况为:UPS电池电压在脱离UPS的情况下,电池组1、2电压分别显示为396 V、394 V(APC UPS一个主机有两组蓄电池)。但在接到UPS主机后,一启动UPS,电池组2的电压就往下掉到瞬间为0,从而导致UPS启动失败。UPS一旦脱机,电池组电压竟又回升为正常值394 V左右。给人的第一个感觉就是电池组2肯定某个连接处接触不良。于是围绕着这一表象开始查找问题。检查空开,各个联接点及电池联接条等,结果各个连接条、接头都没有松动。在脱机情况下测量每只单体电池电压也都在正常范围,排障工作陷入僵局。采用排除法,将电池在UPS的联接顺序改了一下,结果变成第一组电池电压变成0了,从而排除因UPS引起这一因素。于是开始怀疑是否是由于电池故障引起。由于电池内阻增大,电池在脱机的情况所产生的电压为虚电压,一旦电池加有负载,由于内阻大压降也相对大,故其端电压马上下降。根据这一原理使用一只100 W/220 V的白炽灯作为假负载并联在万用表两只表笔上,然后对电池进行测量。结果各个单体电池电压还是显示正常。
难道电池没坏?接着又将UPS置于启动状态下,让其电池电压显示为0,再接着去测量UPS单体电池电压。终于在测量至第18节电池的时候发现此节电池电压竟然显示-420 V,其它电池电压显示都正常。从而确定18节电池为故障电池。在更换18节电池后UPS顺利正常启动。
故障分析:由于UPS处于逆变模式下长时间工作导致电池过放电,从而使18号电池反极。造成系统无法重新启动,其表现的现象怪异。只有对专业理论知识有一定的了解,在实际操作中积累经验,才能在各种表象中分析出故障原因。
3 空调风机皮带断裂造成空调漏水(冷凝水)
也许很多人会觉得奇怪,空调风机皮带断了,怎么会和漏水联系在一起呢?这还得从交换机房的RC空调故障说起。故障现象:某日水淹告警,查找水淹位置,发现RC空调底座水正在一滴滴的往下掉,原来是空调漏水了,因为这种情况并不是第一次出现。以往也经常发生由于加湿罐水垢造成空调下水管堵住,而使空调冷凝水从加湿器底座渗出或因接冷凝水的管子裂开造成漏水。打开机柜发现整个空调都显得湿湿的。尤其是接冷凝水的加湿器底座更是细水长流。维护人员将下水管道清理了又清理,同时也将进水管,出水管都进行检查,认为没问题后才让机组重新运行。可是没多久水淹告警又出现。对空调进行检查,却是只看到空调不时有水滴往下掉,可就是找不到漏水的点。即使关了进水管阀门也是一样。为什么会这样呢?维护人员最后决定打开机组检查,就在打开机组的时候发现风机皮带断了一根,起初也没太注意,就顺便将皮带更换。由于此皮带件整条断了后就掉在空调里,所以空调并没有发出异常声音。以往也发生过空调风机皮带断了,但都是没有完全断开,故会使空调发出异常的响声,巡检人员能及时发现。更换皮带后,又试着运行空调,结果空调不再漏水。
故障分析:从以上现象可以看出,漏水故障处理有点偶然。因为正是处理了风机皮带故障才使得漏水问题最终得到答案。因为空调风机皮带断了,从而使风机风量减少,空调正是通过降低风机量即风机转速来达到除湿的效果。风速减缓造成冷凝器温度下降,空调机组整体温度下降。水蒸气遇到温度低的空调组件时就冷凝成水。即空调一直被动处于除湿状态,严重时甚至可造成冷凝器结霜、结冰。特别是在夏天许多基站空调会出现冷凝器结霜、结冰这就是因为空调滤网太脏造成空调进风量减小从而造成冷凝器结霜、结冰。可以看出影响空调漏水可以是由风机风量减小引起,而影响空调进风量不仅与风机转速有关,也与空调滤网通风性有关(脏的滤网通风性差,干净的滤网通风性好)。如果有空调漏水而找不出原因的情况,不妨可借助以上几点处理,清洗滤网、更换空调皮带等。
4 故障处理方法
从上述几个案例来看,设备发生故障后所表现出来的形式,可谓千变万化、五花八门,有的仅是单一故障点所表现出的形式,有的则是多个故障点共同影响的结果。处理故障可从以下几个方面来解决问题。
(1)观察法
设备日趋智能化、模块化。设备对自身故障也会有个相应的判断以告警的形式表现。首先维护人员对设备运行的各项参数都应熟知,即什么数值是正常,什么数值属故障值。因为有些数值介于正常非正常之间,设备无法辨认是否为异常。如直流系统电流对不同的局房其负载电流也都不尽相同,也就是说此值没有固定的上下限,其值是依据负载情况而定。此类数据即使发生变化设备也不会告警。再如案例1中所列的模块电流变小也是一样的。因此维护人员对设备的各项参数运行指标的了解不仅只是局限于书本,更不可迷信书本,须理论联系实际,对隐患的查找才能得心应手。
直接处理法就是根据设备监控单元所显示的信息来判断设备工作状态故障点等,或从设备外在表现,来直接处理设备故障。如案例3中所发现的空调皮带断了。
(2)排除法
使用排除法即需知道设备哪部分是正常,哪部分是异常。这对维护者的基础理论知识也提出了要求。要维护设备首先要了解设备,知道其工作原理、工作方式,这样才能对症下药。排除法即利用现有数据分析设备各个组件或模块工作是否正常的一个过程。以开关电源案例为例,在处理模块无输出故障时,通过观查、测量交流屏电压得出模块无输出并非由交流市电无输入或输入异常引起,从而排除交流部分的可能性。排除法也可以通过关闭不必要的模块、组件或相应的功能,来判断是否因这些功能或模块引起的故障。如案例1中即是通过关闭监控单元而使模块电流输出正常,从而发现故障点。特别是一些原来是为保护机组正常运行而设定的保护程序如电池限流等,在特定的情况下却是引发故障的罪魁凶手。这样就可以通过关闭一些不必要或次要的功能来进一步缩小故障范围,从而设备通过一个个组件或模块的排除最终发现故障点。
(3)替换法
通过排除法可大致确定故障范围,通过替换法则可快速解决问题。由于现在设备基本是模块化。模块更换也相对较为方便,这也是大多数维护人员在现实故障处理中常用的处理方法之一。特别是对一些疑难问题,更是有效的解决方法。通过将怀疑对象逐个更换,试机从而快速解决故障。前提条件须有充足的备件,但现实中不可能每个设备和模块都有备件。
(4)综合分析法
综合分析法就是利用专业理论知识来武装自己,通过各种故障表现,来分析故障产生原因,针对各种原因进行分析并对自己的看法多提问题,与同事多讨论促进提高。如开关电源模块为什么会没有输出?通过一一列举出可能的原因及解决方法,来逐一排除。如通过对问题的分析知道空调漏水不仅可以是因空调出水管漏水引起,也可以是空调风速减小引起。只有对问题不断的深化,才能更进一步提高自己的维护水平。要不断的问为什么,从众多为什么中搞清其本质。综合分析更要做好故障为什么发生,如何防止再发生,发生的原因又是什么,真正做到三不放过。问题没解决不放过;故障原因没弄懂不放过;后续跟进没做不放过。着重对故障后续分析及故障处理后进行总结,做好故障统计分析,从而发现一些潜在隐患,做好预防工作。做好工作经验总结,减少今后类似故障的处理时效性。
5 结束语
动力设备的维护通常都涉及多个专业和学科。随着设备日趋集成化、智能化、模块化,设备更换日新月异。虽然设备变得复杂,但动力维护的工作量轻了,维护变得更简便,对维护者的素质要求却是越来越高。只有清楚了解设备工作原理才不会被各种各样的假相所迷惑。