汽機房暖通控制室主機失去主電源原因分析及處理

摘要：暖通控制室是汽機房暖通系統的“大腦”，暖通控制室主機具有數據收集和處理、畫面顯示、參數報警、系統故障自診斷及報警等功能。一旦暖通系統發生故障產生報警或者觸發跳閘信號，暖通控制室主機均會存在報警或跳閘記錄。對系統運行影響較小或短時偶發報警，系統將自動復位，而觸發跳閘信號或對系統運行存在阻礙的報警將無法自動復位。主電源是PLC程控柜供電中心，一旦汽機房暖通控制室主電源發生故障，將造成汽機房大部分暖通系統不可用，對汽機房內設備的安全穩定運行產生威脅。現介紹了汽機房暖通控制室主機失去主電源問題的原因及處理方法，可為類似故障的定位和處理提供參考。

關鍵詞：汽機房;暖通系統;主電源;中間繼電器

0? ? 引言

2019年11月2日，運行人員現場巡檢時發現汽機房暖通控制室主機畫面上顯示“失去主電源”報警，而汽機房暖通程控電源柜電源指示白燈亮，說明曾經發生過電源故障，隨后電源系統自動恢復正常。暖通控制室主機具有數據收集和處理、畫面顯示、參數報警、系統故障自診斷及報警的功能。一旦暖通系統發生故障產生報警或者觸發跳閘信號，暖通控制室主機均會存在報警或跳閘記錄。對系統運行影響較小或短時偶發報警，系統將自動復位，而觸發跳閘信號或對系統運行存在阻礙的報警將無法自動復位。此時觸發的“失去主電源”報警作為偶發性報警，短時發生后系統恢復正常，由于電源相關報警影響整個系統的正常運行，短時存在且自動復位，報警記錄將會持續存在，直至人為復位。暖通控制室程控電源柜作為PLC程控柜上游電源供電中心，一旦失電，將造成汽機房大部分暖通系統不可用，對汽機房內設備的安全穩定運行產生嚴重威脅。

1? ? 原因分析

2019年11月6日，經過前期對汽機房暖通控制室主機主電源失電報警現象的了解和對暖通控制室主機報警記錄的查看，檢修人員開展了故障原因分析，暖通控制室主機顯示失去主電源的原因可能有以下幾個方面：

（1）暖通控制室作為汽機房通風設備的控制中心，為汽機房各設備恒溫恒濕環境提供了重要保障。為了避免暖通系統因為電源故障造成通風設備不可用，整個暖通系統采用雙電源控制——主電源和備用電源。正常運行情況下，主電源投運工作，備用電源熱備用;一旦發生主電源故障系統失電，瞬間切換投運備用電源，整個過程控制在幾十毫秒至幾百毫秒以內，有效避免了電源失電造成暖通系統運行障礙。如果暖通系統運行過程中雙電源切換裝置發生本體故障，造成主電源失電，自動由主電源切換至備用電源。此雙電源切換裝置采用WATSNA-63/40.2CBR施耐德雙電源轉換開關，觸頭系統采用“單刀雙擲”設計，體積小，結構簡單。一旦檢測三相存在斷相、欠壓、過壓和失壓等故障，將快速實現電源切換。此類裝置可靠性高，發生故障概率較低，一旦切換備用電源，不會自動恢復正常。汽機房暖通程控電源柜電源指示燈持續點亮的現象說明，主電源只是短時發生失電故障后又自動恢復正常，由此可以排除雙電源裝置本體故障造成的主電源失電報警。

（2）主電源上游MCC斷路器發生故障跳閘或由于運行人員走錯設備間隔發生人因失誤誤將主電源上游MCC斷路器分閘，造成主電源喪失，隨后自動切換至備用電源。汽機房暖通系統使用雙電源系統，上游MCC斷路器同樣分為兩路，主電源回路與備用電源回路存在電氣聯鎖信號，一旦主電源因故障失電，備用電源將通過聯鎖信號啟動，并在雙電源裝置中切換至備用電源，可有效保障暖通系統電源回路的正常供電。但發生主電源回路故障切換至備用電源后，不會自動切回主電源回路，由此可知此故障不是造成主電源短時失電并恢復的根本原因。對主電源失電報警期間其上游MCC斷路器所在低壓母線段的檢修工作和運行活動進行逐個排查和了解，幾乎不存在走錯間隔的檢修工作和運行活動，所以由于人因失誤誤分斷路器造成主電源失電的情況也可以排除。

（3）主電源控制回路元器件偶發性故障或控制回路至下游PLC回路故障造成主電源控制回路故障，進而造成主電源失電報警。主電源控制回路中包含失電繼電器、雙電源切換裝置、6 kVA UPS電源、PLC電源模塊等負載設備，主電源控制回路中繼電器內部故障、控制柜內主電源控制回路接線端子松動、電源模塊發生接地故障等均會造成主電源短時失電故障。此類故障存在偶然性，間歇性地發生造成主電源失電后，在備用電源還未成功切換前如故障消失，主電源即可恢復投運，暖通系統基本不受影響。這種短時報警又自動復位未觸發備用電源投運的情況與現場發生報警的現象十分吻合，可作為重點排查原因。

2? ? 故障處理及原因定位

由于主電源正常工作且暖通系統相關通風機組均處于正常投運中，對于故障的檢查采用在線方式進行，否則斷電后無法明確故障點。打開汽機房暖通程控電源柜后（整個雙電源切換系統及主電源控制回路元器件安裝在此程控電源柜），使用萬用表對控制回路主回路進行測量，測量主回路繼電器KA1進出線電壓正常，而暖通控制室主機“失去主電源”報警持續存在。繼續檢查主電源控制回路至程控柜PLC控制回路，控制回路電壓正常，PLC程控柜中電源模塊輸入、輸出正常，且無任何元器件存在明顯損壞燒灼痕跡。

檢查主電源控制回路上游MCC斷路器報警歷史，無報警記錄及異常情況。通過追溯暖通系統主機以往故障檢修記錄發現，汽機房暖通系統主機曾經出現過繼電器KA1故障造成主電源失電報警，更換繼電器KA1并將主電源失電報警復位后，汽機房暖通系統主電源恢復正常。結合主電源控制回路電氣圖紙分析，可初步推斷此次主電源失電報警主要原因：KA1繼電器發生短時故障，進而觸發“失去主電源”報警，而在備用電源切換投運前，KA1繼電器故障消失，主電源再次投運。

此繼電器為歐姆龍MY2NJ型電磁式中間繼電器，使用壽命為正常通斷40萬次。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點彈簧組成，只要在線圈兩端加上一定電壓，線圈中就會有電流流過，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力被吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點和靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力下返回原來的位置，使動觸點和原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。此繼電器具有兩副常開觸點、兩副常閉觸點。拆除繼電器KA1并使用萬用表測量各常開、常閉接點，發現KA1繼電器一副常開觸點正常，控制回路中使用的一副常閉觸點存在異常，測量直阻在幾歐到幾十歐之間跳動，懷疑內部金屬表面存在氧化造成接觸電阻增大，將其就地解體后發現KA1繼電器使用的常閉觸點金屬表面確實存在氧化膜，去除氧化膜后發現效果不理想，于是領取備件對其進行更換，并手動將“失去主電源”報警復位。對暖通控制室主機觀察多日，均未再出現“失去主電源”報警，缺陷得以確認并消除。

3? ? 結語

通過對汽機房暖通控制室主機“失去主電源”報警的主要原因分析及主電源控制回路的排查，確認主要原因為主電源控制回路中MY2NJ型歐姆龍中間繼電器偶發性故障造成“主電源失電”報警。檢查此繼電器使用年限時發現，汽機房暖通系統投運時間較長，已超過十年。而通用中間繼電器使用壽命根據電氣接點通斷次數計算，此繼電器壽命為通斷40萬次，由于此繼電器使用年限較長，并受外部環境因素影響，繼電器常閉觸點接線端子表面發生氧化，造成常閉觸點接觸電阻變大，使得主電源控制回路偶發斷路觸發“主電源失電”報警。由于此報警無自動復位功能，一旦閃發出現，此報警將一直存在，需要人為復位。

由此，對于工作現場長年使用的繼電器等備件，務必要定期進行檢查及試驗，確保都能正常工作，一旦產生異常或多次出現偶發故障，建議直接更換，避免設備投運過程中產生異常停運或誤報警，造成不必要的經濟損失或設備損壞。

收稿日期：2020-04-21

作者簡介：歐陽俊（1983—），男，江西新建人，碩士研究生，工程師，研究方向：高壓兼低壓電氣設備缺陷的處理。