#9機組電磁振打過流原因分析

摘 要：安陽電廠#9機組電除塵頂部電磁振打系統，投入運行已十余年。在運行時間的后半段，多次出現振打電流過大現象。文章細介紹了電磁振打的具體情況，并對過流原因進行了較全面的分析。分析表明，#9機組電磁振打過流現象的主要原因有：第一，可控硅及二極管反向截止電阻過小；第二，振打錘底座下陷或者存在機械卡澀；第三，絕緣等級降低，導致設備接地。

關鍵詞：電磁振打；過流；原因

1 概述

安陽電廠#9機組電磁振打控制系統采用的是北京信實德電氣設備有限公司設計的EPCON電除塵器智能電磁振打控制系統。電磁振打控制系統是專門用來控制除塵器振打設備的系統，通過振打器的作用，對極板上的積灰傳遞一種上大下小的振打力，從而有效地清除沉積在電除塵器極板和極線上的粉塵。振打器設置在除塵器頂部，運行部件處于煙塵之外，有利于振打系統的可靠運行和日常維護。但是由于設備投產較早，就地設備運行時間已在10年以上，在長時間、大周期的運行中，往往會出現振打電流過大，引起控制電纜發熱抖動的問題，嚴重時，甚至會跳閘空氣開關，影響除塵系統的穩定可靠運行。

2 電磁振打系統工作原理簡介

電磁振打是利用電磁力工作的。當振打線圈中流過直流電流時，產生磁力將振打棒吸起至某一高度，然后斷電，磁力消失，振打棒落下撞擊陽極板或陰極框架，產生振打力。電磁振打系統采用西門子s7-200型PLC進行邏輯控制，將振打器連接成矩陣形式（如下圖1所示），振打器跨接在行線（L1～L19）和列線（N1～N18）之間，由PLC發出觸發信號，通過可控硅的選擇性通斷作用，來操縱被控負荷（電磁振打器）動作。同時，通過設置脈沖寬度，來更改振打柜對每個振打器的供電時間，調整電磁錘的提升高度，從而調整振打力的大小。本系統要求任何時刻，矩陣中不能有兩個或兩個以上的振打器同時工作，即每次只允許一個振打器投入運行。

3 電磁振打系統設備參數及運行現狀

3.1 電磁振打系統設備參數

3.1.1 安陽電廠頂部電磁振打采用分組方式。將頂部電磁振打分為A、B兩側，每側控制系統布置大功率可控硅34個，最大負載電流100A；布置共陽極二極管72個，最大負載電流50A；布置276個電磁錘振打器，分為陽極振打180個，陰極振打96個，按雙8*9矩陣形式排列，振打高度在0～30cm范圍內可調。

3.1.2 供電及檢測電源采用三相整流供電方式，輸出電壓直流220V，最大電流可達100A，輸出電壓可用整流電源模塊上的旋鈕進行電壓調整。

3.1.3 振打器線圈電阻正常情況下在5Ω左右，振打電流采用電流互感器測量，轉換后輸出標準4～20mA信號，正常工作電流在40A～60A范圍內，系統設置開路電流為1A，過流電流值為150A，嚴重過流電流值為200A。在工控機監視畫面上，振打器正常工作狀態為綠色，開路顯示為黃色，過流顯示為藍色，嚴重過流顯示為紅色。

3.2 電磁振打系統運行現狀

電磁振打設備在長周期運行中，并且頂部振打處于露天環境，存在著部分控制設備老化以及就地設備絕緣強度降低的問題。在實際工作中，特別是在陰雨天氣，檢修人員往往會發現下列問題：

3.2.1 在工控機監控畫面上，振打器工作狀態出現大面積藍色，甚至是紅色，此時的瞬時監視電流大大超出正常工作振打電流，高達150多安，導致電纜發熱、抖動，甚至會跳閘空氣開關。

3.2.2 在電磁振打器就地檢查發現，有時會有多達10多個振打器同時工作，但振打提升高度不夠。

4 電磁振打系統過流原因分析

設備出現過流問題，有兩種可能，一是控制部件故障，二是就地設備由于機械或電氣故障引起過流。

4.1 可控硅及二極管反向不截止

#10機組電磁振打過流現像的出現，與設備的疲勞周期息息相關。可控硅及整流二極管長期頻繁通電斷電，帶負荷運轉，在長周期運行中，設備老化，產生反向擊穿是一個比較主要的原因。通過對可控硅及整流二極管的直流電阻測量，發現確實存在部分可控硅及整流二極管反向不截止，正常條件下，截止電阻在100KΩ左右，故障者為20 KΩ甚至更小。故障可控硅及整流二極管失去了其開關電路的能力，會導致多個振打錘同時振打，多個振打器并聯工作，減小了線路電阻，導致瞬間振打電流過大。

4.2 機械卡澀

對就地設備檢查時發現，個別振打錘由于長期振打，底座下陷，引起振打錘下落，當線圈中通過直流電時，產生的電磁力不足以使振打錘提升足夠高度，甚至振打錘根本無法提起，線圈負載重從而引起瞬間過流。還有的是在機組長時間停備用期間，惡劣的天氣環境導致露天存在的振打器底座嚴重腐蝕，造成其傾倒，機械式卡澀導致振打錘無法正常提起，引起瞬間過流。

4.3 存在接地現象

線路中存在接地現象是導致電磁振打過流的一個主要原因。如果存在接地點，220V的直流電壓，將會不通過振打器，直接通入大地，此時線路電阻極小，往往會發生嚴重過流現象。對于接地的情況，采取逐步排查方法來尋找設備接地點。

4.3.1 控制電纜本身接地。控制電纜露天敷設，長期風吹日曬雨淋，引起表皮絕緣強度降低，或者受到外來重物撞擊、磨損，當有大電流通過時，往往會發生接地現象。檢修人員使用500MΩ歐姆表，對控制柜到頂部端子箱的連接導線測量絕緣后，發現電纜對地以及相間絕緣均正常，大于50MΩ，接地點應該出現在頂部端子箱至振打器的連接導線上。

4.3.2 對頂部端子箱至振打器的連接導線采取逐個排除的辦法。逐個拆下測量，最后確定是哪一根連接導線出現接地現象。接地現象的產生，主要原因在于振打器線圈對除塵器殼體短路。這是由于長期振動，導致振打線圈松動，以及振打錘長期磨損，導致線圈絕緣保護層破損，從而產生對殼體短路的現象。

5 結束語

安陽電廠#9機組電磁振打過流現象的主要原因有三個方面：第一，可控硅及二極管反向截止電阻減小，工作中導致多個振打器同時工作；第二，振打錘長期受力底座下陷或者存在機械卡澀，造成線圈過載；第三，絕緣等級降低，導致設備接地。