水泵試驗臺電氣系統維護與保養

楊玉婷 陳喬曦

沈陽鼓風機集團股份有限公司 遼寧沈陽 110869

電氣系統是水泵試驗臺的重要組成部分，是水泵試驗臺正常運行的主要動力來源。試驗臺上的水泵、儀表及其他電氣設備的運行都離不開電氣系統。因此電氣系統的日常維護及故障維修尤為重要。

1 水泵試驗臺電氣系統簡介

為滿足多種產品功能需求，水泵試驗臺電氣系統整體設計通常較為復雜，但仍可按功能細劃為幾種典型系統：變頻器系統、PLC控制系統、供電系統、變壓器機組、報警系統等。

試驗臺電氣系統分高壓系統和低壓系統。大功率的水泵一般采用高壓電機拖動，通常會采用6KV、10KV的高壓電源供電。高壓電氣系統專業性較強且危險系數較高，該系統的維護維修須由具備高壓特種作業操作資質的專業人員來操作。本文主要探討低壓電氣系統（1KV以下）的維修方法。這類電氣系統主要用于試驗回路中小功率泵電機供電、維持變壓器機組及各種電力儀器儀表的正常工作等[1]。

2 必備基礎知識

電氣系統維護需要具備一定的電氣專業知識及相關資質。首先要能熟練讀懂圖紙，并按照圖紙操作。工程圖紙一般包含多組（張）圖紙，通常會設置圖紙目錄。通過圖紙目錄可快速定位要查找的部分。電氣系統圖是工程圖紙的一部分，主要包括電氣原理圖、安裝接線圖、電氣布置圖等。電氣原理圖用于研究電路的工作原理，可輔助快速理清控制接線。電氣布置圖標明了電氣設備在電氣柜中的實際位置，可快速定位元器件。安裝接線圖提供線纜的種類、連接關系等布線詳細信息。電氣系統圖一般包含標題欄、圖區、索引、技術說明等部分，其中標題欄一般由工程名稱、圖號、圖名、各類人員簽名和日期、頁碼等組成[2]。

此外，還應了解電氣元件的性能及使用條件（特殊元件需按照使用說明操作）。常用的電氣元件有斷路器（QF）、熔斷器（FU）、接觸器（KM）、繼電器（KA，指中間繼電器）、變壓器（T）等。斷路器用來控制回路的通斷，也可像熔斷器一樣對電路進行過流保護。保險絲屬于熔斷器的一種，而空氣開關屬于斷路器。我們常說的P代表空氣開關的極數，1P、2P空開常用于220V額定電壓，3P、4P多用于380V電壓。接觸器、繼電器控制電路的原理相似，二者均包含線圈和觸點，通過線圈得電失電引起觸點開閉動作，從而控制回路的通斷。在電路圖中，同一接觸器（或繼電器）的線圈和觸點要分開繪制。接觸器與繼電器的區別在于承受載荷不同。接觸器承受的電流容量較大，常在主回路使用，用來接通和分斷較大電流信號、控制電機啟停等；繼電器承受的電流容量較小，一般用在電流相對較小的控制回路，用于信號轉換、電壓轉換、回路保護等。接觸器一般都有滅弧裝置，繼電器沒有。變壓器是用于電壓轉換的裝置，如將220V電源電壓轉換為24V等適合電氣件工作的電壓。除上述元件外，電路中常用的電氣元件還有很多種，每種元件的特性及用法需在工作中多加積累。

3 常見故障與維修方法舉例

下面我們以某水泵試驗臺系統中某臺泵電機的“遠程/就地切換PLC控制”為例進行分析：

故障一：就地可控制電機啟停，遠程無法控制電機啟停

原因分析：

就地可啟停電機，說明主回路及就地控制回路無問題，直接檢查遠程控制回路：

（1）遠程控制回路接線有問題，控制信號無法到達電機。

（2）遠程控制回路內有元器件損壞或異常。

（3）PLC程序編寫有誤，指令未正確下發給控制柜。

解決方法：

按照圖紙檢查遠程控制回路接線，檢查接線端子及線纜狀態是否正常。由于PLC板卡的狀態可直接通過指示燈來判斷，故實際操作時可優先檢查PLC卡是否通訊正常，再檢查接線。包括主回路接線是否存在錯誤、斷路、短路等問題，接線端子是否松動、虛連，線纜是否破損等。常用的工具有萬用表、電筆等。若接線完好，應繼續排查電氣元件（如繼電器等）是否損壞或狀態異常。更換損壞的電氣件，確保各元件正常工作。若接線、電氣元件均無問題，可排除線路問題。在上位機檢查PLC程序編寫是否正確，指令是否滿足要求，修正編程問題并優化指令程序[3]。

故障二：遠程/就地均無法控制電機啟動

原因分析：

引起該故障的原因可能有以下三種：

（1）主回路有斷線，導致信號中斷，無法控制電機啟動。

（2）主回路中有電氣元件損壞或狀態異常，如保險絲燒斷、空開跳閘等。

（3）主回路完好，但就地/遠程控制回路有接線或電氣元件異常。

解決方法：

首先檢查主回路接線。如果主回路接線完好，繼續檢查主回路中各元器件是否正常，如保險裝置、接觸器等。若排查發現主回路元件有問題，應及時更換；若主回路接線及元件均無問題，應繼續檢查就地、遠程控制回路接線及電氣元件狀態，更換損壞的線纜及元器件。

若經過排查和修復后就地控制恢復，但遠程控制仍存在問題，則很可能PLC也有問題，可參考上面故障一對于遠程控制PLC問題的解決方法。

4 日常保養

電氣系統的保養要做到定期、全面，維護保養記錄應準確詳細并妥善保管，確保系統正常工作，消除安全隱患。日常保養包括但不限于以下幾點：

（1）定期對供電柜進行供斷電測試，檢查柜內接線及各元器件是否正常。及時更換老化、損壞及狀態異常的線纜和元器件，確保功能完好。

（2）定期進行清灰除塵。

（3）變頻器長期不使用時需按照操作手冊定期進行預充電操作并記錄，并檢查冷卻器的冷卻液容量是否滿足運行要求。

5 結語

水泵試驗臺電氣系統的維護不僅要具備專業知識，更需要經驗的積累。很多電氣系統的結構和原理比較相似，解決方法也較為通用。對系統可能出現的各類故障，要多在工作中進行經驗總結、定期開展分享交流學習活動，以提高類似故障的解決效率，確保維護維修及時、高效。