创新SIPOS执行机构常见故障及处理方法

SIPOS执行机构常见故障及处理方法

[摘要] 西博思,SIPOS,执行机构～在发电厂中的应用较为广泛～而且大都用于一些关键设备的调节～使用初期～该执行机构一般会表现的非常稳定、可靠～然而随着使用年限的增加～该执行机构会出现一个故障多发期,约5至10年,～很多电厂为了保证设备的可靠性～常会在此期间对该执行机构进行换型改造。本文通过一些常见故障的分析～阐述故障的成因和解决办法～以减少因维护、检修、调试不当所造成的故障～提高该执行机构的可靠性和使用年限。

[关键词] SIPOS,执行机构常见故障处理方法

前言

昌吉热电二期两台125MW机组，共使用了18台SIPOS执行机构，分别应用于给水泵、送风机、引风机、热网循环泵的液偶调节，2006年底投产至2010年底，该执行机构一直运行稳定，但进入2011后该执行机构故障频发，出现了运行中控制失灵、执行机构摆动、反馈突然到零等故障报，其中有两起故障造成了机组停运事故。

一、典型故障分析:

2012年09月13日，#4-1给水泵液偶勺管反馈从70%突然变化至0，指令保持在70%未变，此时给水流量由400t/h快速下降至260t/h，运行人员在启动#4-2给水泵期间由于汽包水位下降过快， DCS发出“锅炉MFT”动作信号，#4机组跳闸。就地检查，#4-1给水泵液力偶合器执行器显示屏显示故障，检查故障信息，为指令输入信号超出其范围限制。随后对液偶执行器指令信号、反馈信号回路进行检查，电缆绝缘、短路电阻、信号大小及DCS通道等均正常。复位执行器故障信息，无法重新标定执行器，在更换执行器齿轮单元后，可以进行标定，标定后#4-1给水泵液力偶合器执行器在0—100%范围内反复试验正常。随后将给水泵切至#4-1

运行进行试验，到70%时，反馈瞬间到零，执行器报故障信息(指令输入信号超出其范围限制)无法操作，给水泵电流由270A下降至252A，给水泵转速由3787r/min 降至3696r/min。再次对执行器进行检查，发现执行器控制板故障，更换控制板和执行器反馈单元后，静态调试执行器正常。第二次次启动#4-1给水泵进行试验，当给水液偶开度指令到达70%时，故障依旧，试验时给水流量由386t/h降至

329t/h。联系SIPOS厂家技术人员人员到厂对执行器进行检查，经过检测，执行机构无法重新调试末端位置，电位器已经松动，没有正常咬合，更换信号齿轮单元后，重新设置末端位置，在没有负荷的情况下，执行机构可以正常运行。第三次启动#4-1给水泵试验，当执行器开度到达60%时，反馈瞬间到0%，给水流量由

329t/h降至271t/h，转速由3611r/min降至3441r/min，故障信息依旧。故障后检测执行机构控制板已经

2013年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

损坏，报EEPROM故障(硬件故障)。为消除设备振动对执行器的影响，将执行器底座固定端由液偶箱体改在电机底座处，第四次启动#4-1给水进行试验，故障消除。

由于给水泵液偶执行器在没有负荷的情况均能正常运行，对于执行机构而言，带负荷与不带负荷的区别在于给水泵的转速由低逐渐变高，而随着执行器开度的增加，执行器底座振动会逐渐增大。SIPOS执行器反馈信号是由一个多圈电位器提供，多圈电位器通过齿轮单元咬合来进行位置设定，当振动过大时就会导致执行器末端位置丢失，从而致使反馈到零，此时执行器由于故障未复位，因此无法进行操作。同时当振动频率接近电子元器件的固有频率时，就会导致硬件损坏，EEPROM(可擦可编程只读存储器)故障就是因此而造成。

二、常见问题及处理方法:

(一)SIPOS 执行机构无法远方控制

执行机构调试正常，调试成功后在就地(Local)模式下可以正常运行，但在远控(Remote) 模式下无法正常运行。

1.外部原因:

1)DCS模拟量控制信号输出异常(即接入控制板上14(+)、15(-)端的模拟量控制信号)超出4,(

20ma范围，调试好的执行机构(即在Locpar下显示ready)在远方状态会显示Remote fault或模拟量控制指令一直没有变化，则执行机构在远方显示Remote ready，固定在某一位置不动作。 (2)执行机构电源板上没有接地屏蔽端口，除去三相电源的三根线(U、V、W)以外不需要在电源板接线端子上接任何其他电缆。

2.内部原因:

(1)参数设置，通过控制板上的按钮4(如图:在菜单模式下按钮1为向下翻页，按钮2为向上翻页，按钮3为确认，按钮4为状态切换)将执行机构切换到Locpar 状态，按3确认，屏幕显示“Langu./sprache…”，按1向下翻页，屏幕显示“Commissioning”按3确认，屏幕显示“enter PIN-code 0000”输入9044，按3确认，屏幕显示“close direction”按1向下翻页直到屏幕显示“Remote control”，查看此参数值是否为“PosCntr Currlnp”，若不是，按3激活此参数，参数闪烁，按1/2按钮找到“PosCntr Currlnp”按3确认，这样新的参数值将被写进芯片，用按钮4将状态切换回远方状态(即Remote)。

(2)硬件问题，脱开DCS控制指令线，上紧控制板上端子排上的螺钉，测量14、15端电阻值，正常值为50Ω，若断路或阻值异常，则可能通道已经损坏。对于DCS侧模拟量输入及输出端的负极间应该是等电位的，若存在电势差则会在执行机构控制板回路中被放大，并可能形成环流，造成DCS模拟量卡件或执行机构模拟量通道的损坏，如果存在此种问题，必须加装模拟量隔离装置。

2013年新疆电力行业专业技术监督工作会议论文

(二)SIPOS电动执行机构Low voltage(低电压故障)

由于SIPOS 电动执行机构采用了变频器，其基本原理是首先把交流电整流成直流电，然后再逆变成交流电的方式进行。对电源电压的监测是通过测量变频器中间回路中的直流母线电压的方式进行的。对于专业型(PROTITRON )，这可以通过观察执行机构的参数d.c link-voltage (直流母线电压)来查看;对于经济型(ECOTRON )，则必须用COM SIPOS 软件进行在线观察。 1、如果该故障信息是在执行机构静态不动的情形下出现的，就可以通过查看“d.c link-voltage(直流母线电压)”的大小，判断电压是否正常。220V 供电的执行机构，电压参考值大约为310V 左右(1.41 ×进线电压);380V 供电的执行机构，电压参考值大约为550V 左右(1.35 ×进线电压)。若该值偏离参考值较多，则可判定是电源存在问题。

(1)可重点检查电源回路的接线，电源端子是否松动，是否存在缺相。

(2)如果该值跳变不定，变化速率较快，就可能是接线松了。

(3)当执行机构在“Local 就地”操作状态下，重新上电时，不对执行机构进

行操作，就可以在state of unit下查看到“过电流故障”，或同时有“低电压故障”信息。则说明是电源板存在问题。这里要注意的是:执行机构一定要在“就地”状态下，若执行机构是在“远控”状态，执行机构重新上电，就可能动作(在模拟量控制时)，此时的情形就会变成“动态”状况了，若不注意区别，可能会造成“误判”认为电源板有问题。

(4)如果执行机构有电(指示灯亮或电源板上指示灯亮)，但直流母线的电压值

为零，则说明电源板上测量电压回路出了故障，如此则必需要更换电源板。

2、如果在执行机构静止不动时，不报“低电压故障”。在给操作指令后，执行机构不动作，查看state of unit，无故障信息;查看故障信息历史记录(former errors )，会从最近的记录(former error 1)中发现该故障信息(因为执行机构从动态转为静态后，变频器停止输出，直流母线电压恢复正常，低电压故障就会消失