【摘 要】葛洲壩船閘人字門啟閉機、活動橋啟閉機等均采用PLC和變頻器為系統(tǒng)控制核心，變頻器控制電機已成為船閘拖動系統(tǒng)的主要控制模式，控制系統(tǒng)智能化和集成化程度大為提高。由于變頻器運行平穩(wěn)，故障率低，若不專門對其運行狀態(tài)和故障狀態(tài)進行總結(jié)，僅靠處理實際故障累積經(jīng)驗是遠遠不夠的。同時因為維修經(jīng)驗不足，在完全依靠變頻器的事故門與活動橋拖動系統(tǒng)突發(fā)故障時，難以做到高效準確的排除故障，甚至導(dǎo)致礙航。如何實現(xiàn)變頻器故障時的快速處置是我們所面臨的重要問題，掌握變頻器快速檢修，是船閘設(shè)備穩(wěn)定運行的重要保障。筆者主要從變頻器狀態(tài)檢測、備件儲備、備用回路設(shè)置、人員技術(shù)培訓(xùn)、應(yīng)急操作等幾個方面進行了研究和思考。

【關(guān)鍵詞】船閘變頻器 急故障 處置

一、變頻器狀態(tài)檢測和故障快速判斷

變頻器狀態(tài)檢測主要可以分為變頻器網(wǎng)卡工作狀態(tài)檢測和變頻器工作狀態(tài)檢測兩個方面。變頻器網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)可以通過觀察VW3A3310網(wǎng)卡上面的5個LED指示燈，這些LED各種狀態(tài)的意義如下：（一）RX燈，黃色，常亮表示以太網(wǎng)卡接收到一個格式；（二）TX燈，黃色，常亮表示以太網(wǎng)卡發(fā)送一個格式；（三）FLT燈，紅色，亮表示有以太網(wǎng)故障；（四）STS燈，綠色，亮表示IP地址已配置；滅表示IP地址未輸入或由BOOTP或FDR（DHCP）服務(wù)器分配；閃爍3次，表示卡未連接；閃爍4次，表示IP沖突；閃爍5次，表示動態(tài)編址有效；（五）10/100燈，綠色，亮表示100Mbps；滅表示10Mbps，或無網(wǎng)絡(luò)。

二、變頻器工作狀態(tài)可以通過圖形顯示操作面板查閱。

操作面板從上至下分為4個區(qū)域，第1區(qū)為顯示行，在出廠設(shè)置模式下由左至右顯示變頻器狀態(tài)、有效控制通道、頻率給定值、電機內(nèi)電流。第2區(qū)為菜單行，顯示當前菜單和子菜單的名稱。第3區(qū)為菜單、子菜單、參數(shù)、值、柱狀圖等在下拉窗口中的顯示區(qū)域。第4區(qū)顯示為當前窗口下F1 至F4按鍵的功能。

變頻器主要工作狀態(tài)有以下幾種：

- NLP：無主電源（L1，L2， L3上無主電源）

- NST：自由停車

- RDY：變頻器已準備好

- RUN：變頻器正在運行

有效給定通道主要有以下幾種，其中人字門啟閉機給定通道為Term，活動橋啟閉機給定通道為NET，當采用變頻器手動驅(qū)動電機運行時給定通道為HMI：

- Term：端子

- HMI：圖形顯示終端

- NET：通信卡

技術(shù)人員可以通過查詢變頻器工作狀態(tài)，測量變頻器直流母線電壓（端子PO和端子PC-之間的電壓）等快速判斷變頻器工作是否正常，并相應(yīng)處理各外部故障，當變頻器自身故障時，及時更換變頻器。

三、變頻器備件儲備和快速更換

隨著一號閘事故門、二三號閘活動橋、三閘一控的陸續(xù)改造完成，變頻器控制電機的模式已成為船閘電力拖動的主要控制模式。備件儲備時應(yīng)考慮各型號變頻器及其附屬卡件均有同型號的備件。一旦確認變頻器故障，應(yīng)立即進行更換。各變頻器型號如下。（一）變頻器ATV71HD30N4，用于三號閘上游人字門機房的45kW電機，共計2臺；（二）變頻器ATV71HD37N4，用于二三號閘活動橋人字門機房的37kW電機，共計4臺；（三）變頻器ATV71HD45N4，用于一號閘上游人字門機房、二號閘上游人字門機房、三號閘下游人字門機房的45kW電機，共計6臺；（四）變頻器ATV71HD55N4，用于一號閘下游人字門機房的55kW電機，共計2臺；（五）變頻器ATV71HD75N4，用于二號閘下游人字門機房、一號閘事故門人字門機房的45kW電機，共計4臺。

在更換變頻器時，應(yīng)首先用中文操作面板對原有參數(shù)進行備份，并將備份文件恢復(fù)到新的變頻器上。拆裝各選項卡時應(yīng)嚴格按照變頻器手冊中指出的裝配步驟進行，由于各選項卡拆裝較為復(fù)雜，平時應(yīng)對維修人員進行選項卡實際拆裝培訓(xùn)，縮短變頻器更換時間。

四、備用回路設(shè)置

為保證通航，人字門啟閉機設(shè)置有旁路運行模式，應(yīng)用于變頻器故障無法解除的情況。但旁路運行時沒有軟啟動，而且采用有極調(diào)速，啟動及變速時易對電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊，事故門、活動橋啟閉機則未設(shè)置旁路運行模式。

事故門、活動橋啟閉機電機已在原來的技改中被改造成為普通異步電動機，在只考慮將門體提起不影響通航，而不用考慮門體下降時制動耗能的情況下，增加應(yīng)急提升回路只需加入啟動電阻用于增大電機啟動轉(zhuǎn)矩和降低啟動電流即可。由于原控制柜內(nèi)并無多余空間，增加應(yīng)急提升回路只能在機房內(nèi)增加電機應(yīng)急控制箱一套及啟動電阻箱一套，控制箱內(nèi)設(shè)控制接觸器，柜門安裝緊急起升按鈕。

由于涉及門體兩側(cè)運行，增加的臨時旁路需在肉眼的觀察下不斷啟停用于糾偏，啟停電流將對電網(wǎng)造成沖擊。應(yīng)急提升回路若采用固定安裝方式，則可以大大減少變頻器故障時的處理時間，但也會相應(yīng)增加投資和故障點。應(yīng)急提升回路若采用臨時接線的安裝方式，則接線所耗費的時間與更換變頻器相比并無優(yōu)勢。

事故門、活動橋變頻改造后，原理簡潔，回路清晰，總體上我們?nèi)詰?yīng)以提高對PLC、變頻器技術(shù)掌握程度為手段，縮短故障處理時間，是否增加應(yīng)急回路則還需要再進一步研究。

五、應(yīng)急操作

在變頻器因外部故障無法正常運行，但變頻器本身并無故障時，可以通過變頻器HMI面板進行應(yīng)急提升操作，具體步驟如下。

（一）設(shè)置變頻器HMI模式，設(shè)置步驟如下：中文操作面板—ESC—進入變頻器中文菜單；選擇1.變頻器菜單—1.6命令—設(shè)置給定1通道為“圖形顯示終端”（活動橋原設(shè)置為“通訊卡”）（二）手動開啟1-K1（變頻器電源控制）；（三）手動開啟抱閘1-K2；（四）在中文面板選擇頻率10HZ，點擊按鈕run啟動電機運行，測試轉(zhuǎn)動方向，然后按“STOP”停機，選擇頻率25HZ～50HZ運行，可通過面板旋鈕調(diào)節(jié)頻率控制電機轉(zhuǎn)速；（注：避免長時間低頻率運行）（五）點擊按鈕“STOP”控制停機，手動關(guān)閉靈敏繼電器；（六）兩側(cè)分別操作，應(yīng)同時，同頻率運行，高度偏差超過30cm應(yīng)及時糾偏。

六、結(jié)語

只要我們能夠了解變頻器工作原理，掌握變頻器各指示燈和面板代碼含義，能快速進行變頻器拆裝，能熟練采用HMI模式進行變頻器手動控制電機啟停，就能保證在變頻器出現(xiàn)故障時，迅速而準確的查出故障原因，從而采取相應(yīng)對策保證運行的穩(wěn)定性。

作者簡介：

王靖（1980-），男，湖北仙桃人，職稱：工程師，學(xué)歷：本科，主要研究方向：電氣設(shè)備管理。