新型设备故障分析及排查思路

刘鑫 吴德庆 刘骄

摘 要：交流电驱动转盘是由电机驱动，变频器控制实现转盘的精确调速，达到钻井作业的目的。在正常工作时，由司钻在司钻台通过调速手轮发出给定命令，通过变频器控制，精确调节输出电流至交流电机，电机连接转盘联动箱从而驱动转盘。许多故障情况下不仅仅是电气控制故障，也不是单纯的机械原因，而是两种因素共同存在所引发的故障，所以维修人员不能单一从电气或者机械角度去排查。

关键词：电气故障 机械故障 排查思路

中图分类号：D631.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0204-01

随着钻井设备的更新换代，电驱动钻机已经开始逐步取代原始的机械钻机。但是即使是完全电气化的设备也离不开机械元素的支持，钻井队的设备维护人员，对于新型设备的故障处理也不应该单纯的从一种思路出发，多方面考虑，掌握设备原理，结合电气和机械专业知识，才能在设备出现问题时快速排查故障，这也是未来井队设备维护人员的发展需要。

1 故障现象

某钻井队人员反映，在打钻过程中，转盘出现手轮给定与实际仪表显示不，符，变频器频繁报故障代码F082，手轮有时回零时转盘仍然有轻微的转动，手轮有时给定时，转盘没有反应。

2 故障排查思路及过程

（1）首先排查外部线路是否有松动，接触不好的现象，经过现场排查所有线路接头无松动，由此可知不是因为外线的松动或接触不良产生的故障。

（2）打开司钻房的防爆电控箱，发现司钻台PLC的ET200分站上AI模块接收手轮信号的2和3端子的指示灯间歇性的闪烁，由图纸可知该点的输入电压为直流电压0～24 V，在关闭转盘风机的前提下，旋转转盘转速手轮发现手轮在0位时电压为 2.4 V，这说明旋转到零位时并不是系统识别的真实零位，导致钻台上的手轮零位捕捉信号没有办法传递到主站，导致故障的产生。这种现象一般有两种可能：一种是由于PLC系统受到干扰所致；另外一种可能性就是控制转速的手轮出了问题。我们把手轮拆下来检查，发现由于固定手轮与电位计的螺丝松动，导致手轮回零时电位计并没有回零，而且电位计由于长时间使用，在接触表面也积攒了一些灰尘，这些灰尘也会导致电位计在使用时出现接触不好的情况，在紧固螺丝和用橡皮擦拭电位计表面后，之前的故障现象消失，但是出现了新的故障现象。

（3）在解决上述问题之后，转盘可以开始旋转，但是速度明显比手轮给定的速度慢，当转盘转速超过40 r/min时，转盘会出现逐渐停止和突然停止的情况。针对这一情况，我们首先想到，是不是手轮又出了问题，经过测量模块上的端子，当手轮在零位时，端子上的电压为0，当手轮旋转至最大转速时，触点上的电压为24 V，而且端子上的电压可随手轮的变化而产生相应的变化，从而可以排除手轮的故障。其次我们想到是不是电机输出有问题，经过在变频器PMU面板上输入查看频率的命令，证明问题不是出在电控系统上，最终我们把故障点锁定在机械故障上。经过和井队大班的排查，发现问题出现在转盘的变速箱档位锁定装置上，由于变速箱档锁紧杆润滑不好，导致档位没有挂紧，在转盘旋转至高速时由于震动产生了脱档的现象，造成了之前的故障现象的发生。

3 常见机电故障排查思路

（1）要了解设备运转的原理，才能有清晰思路。设备修理人员在遇到故障时首先要对相关设备的基本原理有大概的了解，划分出动力端、控制端、输出端、以及传动形式。

（2）复杂设备电气故障的一般诊断顺序为：现象分析—设备检查—故障部位的确定—线路检查—修理。

3.1 现象分析

在确定故障部位之前，对所有可疑部分都应进行仔细分析。

3.2 设备检查

根据现象分析中得到的初步结论，对设备进行更详细的检查，特别是那些被认为最有可能存在故障的区域。要注意这个阶段应尽量避免对设备进行不必要的拆卸，应防止引发连锁故障。在不通电的情况下，对电气设备进行检修。然后再在通电情况下，对电气设备进行检修。对许多发生故障的电气设备检修时，不能立即通电，否则会人为扩大故障范围，烧毁更多的元器件，造成不必要的损失。

3.3 故障部位的确定

维修人员必须全面掌握系统的控制原理和结构，才能准确确定故障部位。

3.4 线路检查和更换、修理

这两步是密切相关的，首先找出有故障的组件或需更换的元件，然后进行有效的修理。钻井队现场工作环境恶劣，极易对电气设备造成积灰、泥土等污染。对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁故障往往会排除。

4 结论

电气设备出现的故障五花八门。任何一台有故障的电气设备检修完，应该把故障现象、原因、检修经过、技巧、心得记录在专用笔记本上，学习掌握各种新型电气设备机电理论知识、熟悉其工作原理、积累维修经验，将自己的经验上升为理论。在理论指导下，具体故障具体分析，才能准确、迅速地排除故障。只有这样才能把自己培养成为检修设备故障的专家。

参考文献

[1] 周贵祥.基于EPON+EoC的有线电视网络双向改造设计[J].信息与电脑：理论版，2011（7）：111，113.

[2] 奚志勇，于金良.吴江广电EPON+EOC双向网络改造实践[J].中国有线电视，2010（11）：1259-1262.

[3] 周健.不同厂家EPON、EOC统一网管研究[J].信息通信，2011（2）：78-79.

[4] 李永忠，成勇，孟北方.湖南有线郴州公司EPON+基带EOC双向改造试点经验[J].中国有线电视，2010（1）：36-41.