客运索道DCS驱动系统典型故障分析与对策

艾宪忠，付连师，李晓宁

（泰安市泰山索道运营中心，山东 泰安 27100）

近年来，国内大跨度、大运量的客运索道应用DCS系列驱动系统比较广泛。很多维护人员对索道DCS驱动系统的原理及其设备之间的相互关系等均缺乏相对深入的认知。通过进一步加强典型故障分析学习，不断深化对设备的认识，严格遵守各项操作规程和安全规范，方可保障索道设备始终处于良好的运行状态。

1 参考——实际偏差故障

1.1 故障经过及现象

早挂车过程中，低速开车，加速到2m/s时出现参考——实际偏差故障。

1.2 故障分析、处置经过

测量76A1与76A2（见图1）端子电压，发现有差别。调阅原始数据比对，发现76A2与原始数据偏差较大，断定由于76A2数值变化造成此故障。

图1 参考——实际检测控制电路

按照原始数据进行调整，在各个速度下进行对比，在各个速度下测试正常后，正常对外运营。

1.3 对策

（1）电气部件存在老化漂移现象，要注意这种现象，并且在使用中密切观察，及时进行调整和更换。

（2）注意记录各关键设备和元件的参数、正常数值和状态，重要设备做标记以便于在巡视检查时发现变化，及时进行调整（见表1）。

表1 DCS驱动系统参考值与测速电机参数测定记录表

2 励磁电源烧坏故障

2.1 故障经过及现象

索道运行中突然工作停车，通过观察触摸屏显示驱动站自动开关故障，对所有的自动开关进行排查，通过排查发现1号可控硅装置的10F1、20F3、22F1开关跳闸，经进一步排查发现励磁电源烧毁，控制电源也出现烧蚀痕迹（见图2）。

图2 烧毁的电源板

2.2 故障分析、处置经过

引起励磁电源烧毁的主要原因有以下几种，一是励磁线圈短路，这也是为什么发生励磁电源烧毁后不能立即投切备用柜，必须确认外围电路没有异常时再投切备用柜，避免次生故障再把备用柜的励磁电源烧毁。二是励磁电源因长时间使用老化造成烧毁。三是过电压造成励磁电源烧毁。通过分析认为此次中天门索道励磁电源烧毁是由于运行时间过长，励磁电源长时间工作元器件老化造成的。同时由于励磁电源短路过程中发生电弧放电，对安装在其旁边的控制电源造成损伤，引起控制电源损坏，22F1跳闸，从事后测量控制电源板也确认已经损坏。

由于励磁电源烧毁属于比较严重的故障，为确保设备安全，避免发生次生故障，必须对外围电路排查无误后再切换至备份主驱动。立即开启紧急驱动，在紧急驱动运转过程中，通过对主电机、励磁线圈、辅助回路等外围电路进行排查，确认没有发现明显异常，然后试投送2号可控硅柜，励磁电源和控制电源工作正常，没有明显温升和异常后切换至主驱动，索道恢复正常

2.3 对策

（1）发生可控硅励磁电源烧毁后，不应立即切换至备用可控硅，应对主电机励磁绕组，辅助回路检查无误后再投切备用可控硅装置。

（2）发生励磁电源烧毁后，在更换励磁电源时，应将两套可控硅励磁电源切换用的两个接触器一并更换，防止因接触器触点接触电阻增大再次烧毁励磁电源，并经常性的检查测量该接触器触点的阻值。

（3）重视对可控硅主要部件的备件采购，如：电源板、控制板、采集板、励磁电源板、可控硅器件、快熔保险等。

（4）此次故障的发生和排除最先出现的提示是自动开关故障，并不能指出具体是那个开关跳闸，由于跳闸的开关位于可控硅室内，现场处置人员在观察控制柜内没有跳闸的开关，并没有立即想到可控硅室内的空开是否存在异常，通过摸排到可控硅室时有烧焦的味道，才最终发现是励磁电源烧毁。其次是备件一定要充足，尤其是要加强储备关键部位的关键部件。

3 主电机失磁故障

3.1 故障经过及现象

索道因雷雨天气提前停车，至17:25巡线重新开车，后加速至5.5m/s开始收车，此时励磁电流10.6A，使用1#可控硅SCR1（2000年原装可控硅变流器）。当上线的全部45个车厢还剩8个车厢时出现工作停车，故障显示为“主电机失磁”。此时因天气不好随时可能有雷雨，为尽快完成收车，机电人员在检查控制柜没有问题后，复位成功，重新开车，车速提升至5.5m/s时此故障再次出现，此时还有4个车厢未收完，随即复位开车并将速度调低至4m/s运行，至收完车未再发生停车。

3.2 故障分析、处置经过

（1）使用CDP面板分别调取两套DCS500B系统部分数据，记录数据如表2。

表2 两套DCS500B驱动系统数据记录表

（2）排除由于两套可控硅切换连接部分，以及可控硅至主电机励磁回路电缆出现问题的可能性。

（3）分别使用两套可控硅系统进行运行测试，记录运行数据如下（见表3、表4）。

表3 2#可控硅变流器运行数据表SCR2（2008年备份）

表4 1#可控硅过变流器运行数据表SCR1（2000年原装）

（4）由于SCR2的电枢电压测量回路SDCS—PIN—51测量单元板出现故障，导致系统提前进入弱磁调速阶段，励磁电流下降范围超出了弱磁调速电流下限保护值，触发了SCR的失磁保护功能。

确认故障原因是由于电枢电压测量回路SDCS—PIN—51取样电阻出现阻值漂移，导致取样值不准确后，重新订购了一套SDCS—PIN—51板，更换后故障排除。

3.3 对策

（1）主电机失磁故障的原因有多种，要根据故障现象来查找原因，一般情况下，出现低速正常，而高速时出现失磁故障，大多数是由于测量单元板取样数据发生改变引起的。

（2）故障发生后因没有备件，导致只有一套SCR系统在运行，对设备的整体安全性有影响，因此要加强备件的储备。

（3）该故障从发生到确认故障点用了两个晚上的时间，故障点判断准确，为顺利排除故障打下了良好基础，下一步要加强对DCS500可控硅控制系统的学习，掌握弱磁调速的原理，提高故障处理的速度。

（4）各类电气模块、电路板、CPU板卡等备件到货后，需进行设定和上电测试，确认正常后方可进行标识备用，否则在故障处置过程中会走很多弯路。

（5）加强与厂家的沟通与交流，深入开展对关键电气核心技术的技能培训。

4 结语

上述故障的及时处置，得益于及时调阅驱动系统的存档数据。索道通车后，机电人员便将驱动系统各部正常工作下的各个参数进行了测定，并将数据进行存档为后续各类驱动系统故障提供原始数据支撑。

泰山索道非常重视机电人员对于各类故障的应急处置，多年来不断加大设备备份力度，提升设备本质安全。早在2008年就对中天门索道进行升级改造，增加一套DCS500B驱动系统，能够实现在处理各类DCS系列故障时，不影响设备正常运行。为提高机电人员动手能力，率先在行业内自行制作了索道模型供技术人员进行日常故障处置训练。通过对各类故障的分析、总结、提炼，有效提升了机电人员的故障应急处置能力。