GE變槳系統集中性故障處理辦法

劉宇濤+穆帥

摘 要：目前，GE風機隨著風機年限的增長，故障率也逐漸增多起來，特別是SSB變槳系統故障，是造成風機可利用率低的主要原因，發現變槳通訊故障，是困擾GE風機的集中性故障。該類故障較復雜，涉及包括頂部控制柜，滑環及輪轂主控柜三部分，需要通過系統性的分析判斷，縮小故障范圍，排除故障。

關鍵詞：變槳控制器超時；變槳控制器通訊錯誤；變槳控制器；滑環；5F1；15F1

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0150-01

1 故障信息

（1）故障代碼：119pitch controller timeout變槳控制器超時，120communication fault pitch controller變槳控制器通訊錯誤。

（2）故障描述：119每150ms產生的輪轂通訊超時信號數量累計超過10個，120從變槳控制器發送過來的接收包發生6個通訊錯誤。

（3）故障現象：一般小風天報，單報119或120，可以復位掉，有時復位掉可轉幾個小時到幾天不等，偶爾復位不掉，但一般會伴隨其他變槳故障發生。

（4）故障分析：以上兩個故障均屬于同一類故障-通訊故障，即變槳控制器與PLC模塊建立不了連接。該通訊回路圖如圖1所示。

變槳通訊回路基本原理：在變槳系統的終端—變槳控制器5A1，和PLC從站的通訊模塊15A2之間，通過四個帶屏蔽的通訊線，加上兩端的過壓保護模塊5F1和15F1，經過滑環的20，21，23，24四個通道，來實現輪轂與頂柜之間的通訊。若其中一組發送或者接收的數據包丟失6個以上，或者在150ms內的超時的數據包超過10個，就會報通訊故障。

2 相關圖紙分析

具體布局走線：

從以上圖紙來看，以變槳控制器發出信號給PLC為例：

作為變槳控制器5A1的串口通訊模塊發出的通訊線：7，9號點，（TX+，TX-）棕，橙兩根線，經15F1模塊的OUT（輸出）側的9，4號點，通過內部的保護回路，再由IN（輸入）側的9，4號點，經V10，V9兩根線，連到滑環的20，21號點，作為PLC的接收的通訊線，經15F1模塊的N（輸入）側的9，4號點，通過內部的保護回路，再經15F1模塊的OUT（輸出）側的9，4號點，輸入到從站的PLC通訊模塊15A2的COM3的6，9號點上。若該通道由變槳控制器發送數據包丟失6個以上，就會報120故障（變槳控制器通訊錯誤）。

而變槳控制器接收的兩根線6，8號點的原理是一樣的，若該通道變槳控制器接收的數據包在150ms內的超時的數據包超過10個，就會報119故障（變槳控制器超時）。

3 相關元件的工作原理及分析

名稱：過電壓保護模塊（5F1、15F1）；

型號：DATA- MODUTRAB MT-RS485-TTL；

作用：是協助保護控制電子裝置的輸入，防止它們被數據傳輸電纜中傳來的過壓破壞。

位置：一個模塊是安置在控制柜中的同步控制器的前端（5F1），另一個模塊是安置在頂箱中的副PLC的前端。

內部工作原理：

氣體放電管的功能是中壓保護，而干擾抑制器是微壓保護。

干擾抑制器是一個響應速度非常快的半導體，限制電壓在它的額定值1.8th。

只有當電壓超壓時，干擾抑制器才會觸發動作。整個回路的設計是這樣的：當回路上電流增大，增幅越來越大時，積聚的電流通過氣體放電管放電而消耗掉，這樣在保護了干擾抑制器，防止它被損壞。

4 故障原因羅列及防范措施

故障原因1：

15F1和5F1作為通訊線在頂柜和輪轂柜的兩個保護元件，本身不易損壞，通常的故障點在接線上。輪轂內的5F1模塊，由于更換完滑環線，其中4根通訊線（V9/V10/V7/V5）及兩根屏蔽線（V2/V1）會重新接到模塊的（IN）輸入端，而這六個線的線鼻子工藝是否良好，線鼻子內的匝數是否足夠，布線是否合理不受力，均是影響通訊的重要因素，應引起重視。

（1）線鼻子松動。（模塊上下端頭接線的線鼻子松動虛接）。（2）線鼻子內部虛接或匝數過少。（3）模塊的屏蔽線未緊固。

防范措施1：（1）對以上模塊的通訊線進行檢查緊固。（2）重做線鼻子。（3）對屏蔽線檢查緊固。

故障原因2：滑環由于是轉動部件，是造成通訊故障的高發地。檢查導致通訊故障的滑環的20-25六組金針及通道。由于滑環導軌一直在轉動，金針與導軌接觸面會逐漸氧化，露出內部的絕緣部分，而通訊線對信號的連貫性要求很高，這樣就造成了傳輸信號數據包的丟失，引發故障。

（1）金針長期磨損。（2）金針無法有效與導軌貼合。（3）金針固定不牢，易彈起。

防范措施2：（1）加強金針的保養和維護，保持軌道干凈，潤滑充足。（2）檢查軌道是否有磨損，涂抹潤滑油，保證軌道光滑。（3）檢查金針磨損程度，及時更換受損金針。