广东红海湾发电有限公司
摘要：皮带输送机是输煤系统重要设备之一，使用过程中经常是高负荷运行，且启动次数多，从而导致故障频发。本文结合6kV输煤皮带机在运行中异常跳闸事件，简单分析开关异常跳闸的原因，并提出了解决建议，避免类似事件发生，保障输煤系统的稳定运行。
关键词：输煤皮带机；异常跳闸；解决措施
0引言
本文以6kVC10B皮带机为例，该皮带机开关柜采用的是真空断路器，弹簧机构控制电压为110V直流电压，保护装置采用的是金智科技WDZ-430电动机综保装置。皮带机日常操作采用的是上位机监控管理系统，通过上位机远方发分合闸指令给综保装置，由综保装置实现对6kV皮带机开关的分合闸操作，同时在上位机可以监控皮带机的运行信号，电流大小及故障报警信息。
1输煤皮带机故障现象及检查情况
故障现象：
C10B皮带机电源开关几次出现合闸失败现象，上位机发“控制电源消失”报警。就地综保装置无故障报警。
检查情况：
1)检查6kV综保装置无保护动作信号，综保装置运行正常，各指示灯显示正常，6kV开关二次插件无松动，开关储能电机正常。
2)检查6kV开关柜二次控制回路。将开关送至试验位置，在端子排处拆开皮带打滑保护联跳线、拆开制动器抱闸联跳接线后，通过就地操作按钮、远方DCS操作对开关进行多次分、合闸试验，开关分、合闸均正常，此时可说明柜内二次回路不存在问题。
3)联系热工专业确认，C10B皮带电源开关多次出现“运行信号消失”、“控制电源消失”报警信号，电源开关多次跳闸。下图为热工PLC关于C10B皮带电源开关报警及跳闸记录（注：SM_C10B_YXXS表示C10B皮带开关运行信号丢失报警，SM_DI_C10B_DY表示C10B皮带电源开关控制电源消失或者WDZ-430装置故障信号，SM_D0_C10B_DLFZ表示PLC发出的C10B皮带电源开关分闸指令信号），截图如下：
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图1：上位机报警及跳闸记录
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图2：C10B皮带机控制回路图
2输煤皮带机故障处理
根据热工专业记录的报警信息，可以看出，在控制回路断线信号（SM_ DI_C10B_DY）、运行信号（SM_C10B_YXXS）丢失2秒后，程序发出开关跳闸指令（SM_D0_C10B_DLFZ）。
结合6kV电源开关跳闸回路原理图判断（图2），6kV电源开关跳闸原因有1）程控跳闸；2）就地按钮跳闸；3）保护跳闸；4）就地拉绳、打滑、重跑偏和撕裂保护动作、制动器停运跳闸；热工逻辑跳闸条件有：1）打滑信号延时3秒；2）重跑偏信号延时3秒；3）拉绳信号延时2秒；4）撕裂信号延时2秒；5）运行信号消失信号延时2秒；6）保护跳闸信号延时2秒。
处理过程：
1)联系热工及运行解除相关连锁保护，在试验位置合上6kVC10B皮带机电源开关，通过断开WDZ-430装置电源或者等方式模拟控制回路断线，询问热工人员知，热工PLC收到该信号后，未连跳C10B皮带机电源开关，由此得出结论控制回路断线不能导致开关跳闸。
2)将远方/当地/调试旋钮旋至远方位，远方合闸，C10B开关跳闸，煤控CRT上显示“运行信号消失”、“控制电源消失”等报警。判断可能是程控跳闸接点送过来了，测量程控分闸接点107（X3：339）、133（X3：344）是通的，远方无法启动开关。（见图2）
3)解开107或133其中的一根线，开关在试验位，在远方分合开关，C10B皮带电源开关正常工作。
4)解开至PLC的开关合位运行反馈信号（902：X3-310）、（903：X3-311）（见图3），C10B皮带电源开关跳闸，询问热工人员知，PLC程序判别到开关合位反馈信号（即皮带运行信号）丢失后，延时2秒发连跳开关指令。
5)恢复相关接线，仅解除热工速度保护连跳逻辑，在试验位多次远程分合C10B皮带电源开关，未再次出现合闸失败、“运行信号消失”、“控制电源消失”等报警。
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图3：6kV开关柜信号反馈回路
3输煤皮带机故障分析
结合热工报警信号记录，运行信号消失会延时2秒跳6kV电源开关，其他拉绳、跑偏、打滑等保护动作报警会发送报警信号，不符合本次事件无异常报警信息现象，故判断本次故障是由于6kV电源开关运行信号消失了导致开关异常跳闸。
进一步分析，综保装置运行正常，测量运行信号反馈回路接线正常，开关二次插件稳固，因此判断是6kV开关本体常开辅助位置接点接触不良、常开触点闭合后接触电阻过大，是热工判别不到运行信号，发“运行信号消失”、“控制电源消失”信号的根本原因。
分析如下：
1)热工PLC采用AC220V电压识别开关合闸位置信号。经了解，PLC开关量电压返回门槛值值为35%Ue，当返回至开入通道的电压低于33%Ue时，PLC认为该开关量为0。当皮带开关合闸位置触点电阻R阻值大于PLC开入通道电阻Rx的2倍时，B点电位将小于33%Ue，此时PLC判别皮带开关合闸位置反馈信号为0。皮带运行情况下误判皮带开关合闸位置信号丢失，则将延时2秒发跳皮带开关的命令，与C10B皮带开关跳闸信号情况相符。
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2)控制回路断线信号是WDZ-430装置操作板HWJ与TWJ的常闭触点串联组成。TWJ一端经分闸指示灯接操作回路正电源，一端串接开关常闭位置触点、合闸线圈，HWJ一端经合闸指示灯接操作回路正电源，一端串接开关常开位置触点、分闸线圈。如下图所示。
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开关在合闸情况下，串接在开关跳闸线圈回路中的常开位置触点接触电阻较小（不大于0.5欧），因为跳闸线圈电阻（不大于100欧）远小于HWJ、合位灯电阻（二者阻值不小于1千欧）；AB点电压降几乎等于操作电源电压。当串接在开关跳闸线圈回路中的常开位置触点接触电阻增大时，AB点的电压降将降低，当DL合闸位置触点电阻过大时，AB点的电压降不大于20%操作电压，此时HWJ继电器将出现线圈两端电压过低、继电器常闭触点返回至闭合状态现象。这种情况下将发出控制回路断线告警。同样与C10B皮带开关跳闸信号情况相符。
4结论及建议
开关位置触点在开关合闸时震动情况下，合闸位置触点接触不良，触点电阻大，导致至PLC的运行反馈信号丢失，PLC程序延时2秒跳电源开关，从而出现合闸失败信息；同时串接在跳闸线圈回来的常开位置触点电阻过大，导致HWJ继电器失电，常闭触点返回至闭合状态，发控制回路断线信号。
结合输煤6kV皮带机电源开关每日分合闸次数较多，不同于其他6kV电源开关，建议对我厂6kV输煤电源开关位置触点进行抽查，及时进行整改检查，避免类似情况再次发生。同时建议对输煤6kV电源开关制定定期的保养维护计划。
参考文献
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[2]张攀峰、张开生、郭国法基于PLC控制的皮带输送机的应用微计算机信息2005,21（25）