魏紹帥，夏秀城

（中國核電工程有限公司 華東分公司 調(diào)試部，浙江 嘉興 314000）

0 引言

國內(nèi)某電廠汽輪機廠房通風系統(tǒng)由組合式空調(diào)機組、蒸發(fā)式空氣處理機組、百葉窗系統(tǒng)、屋頂風機等組成，負責汽輪機廠房內(nèi)的溫度控制及重要房間的溫濕度控制。其中，組合式空調(diào)機組主要包含送風機、回風機、新風閥、排風閥、混風閥、回風閥和送風閥。新風閥、混風閥、排風閥為調(diào)節(jié)型風閥，一般采用PID 控制其開度[1]。而回風閥和送風閥為開關(guān)型風閥，用來聯(lián)鎖回風機和送風機，在開啟回風機和送風機前，必須先打開回風閥和送風閥。風閥和風機有兩種控制方式：一種是在就地控制柜的控制面板上，通過閥門的開/關(guān)按鈕（風機的啟/停按鈕）對閥門（風機）進行控制；一種是在控制室操作員站的控制畫面上，點擊閥門的開啟/關(guān)閉按鈕（風機的啟動/停止按鈕）進行控制。兩種方式均可以實現(xiàn)風閥的開關(guān)和風機的啟停[2]。

圖1 風閥執(zhí)行器接線圖Fig.1 Wiring diagram of damper actuator

1 故障現(xiàn)象

在調(diào)試其中一臺組合式空調(diào)機組時，需驗證其閥門在就地或控制室畫面可以正常操作。當在控制室畫面發(fā)出打開送風閥的控制指令后，送風閥打開，而回風閥也同時打開。

2 故障排查過程

組合式空調(diào)機組的控制設(shè)計思路[3]為：上位機→程控柜（含PLC 控制器）→就地控制柜→設(shè)備。組合式空調(diào)機組的控制邏輯均包含在程控柜的PLC 控制器中，就地控制柜內(nèi)無PLC 控制器。

現(xiàn)場對風閥的控制邏輯排查后，確認控制系統(tǒng)的組態(tài)邏輯與設(shè)計要求一致；對就地控制柜內(nèi)接線排查后，確認風閥相關(guān)接線與廠家圖紙一致，且線纜的連通性和絕緣性均符合要求。

現(xiàn)場對故障現(xiàn)象進行了重現(xiàn)：將就地控制柜打到就地控制，在就地控制柜的控制面板上分別單獨對送風閥和回風閥進行開啟和關(guān)閉操作，送風閥和回風閥均能正常開啟和關(guān)閉；將就地控制柜打到遠程控制后，在控制室畫面分別單獨對送風閥和回風閥進行開啟和關(guān)閉操作，送風閥和回風閥均能正常開啟或關(guān)閉。

經(jīng)過反復試驗，發(fā)現(xiàn)在就地控制柜的控制面板上，當送風閥和回風閥的旋鈕均在“打開”位置時，在控制室畫面打開送風閥，回風閥會同時打開。

3 故障分析

通過上面的排查，可以將故障定位到就地控制柜內(nèi)部，在分析就地控制柜內(nèi)部接線前，先了解一下風閥執(zhí)行器的工作原理。

3.1 風閥執(zhí)行器

組合式空調(diào)機組調(diào)節(jié)型風閥選用的是BELIMO 的非彈簧復位風門執(zhí)行器，型號：NMU24。該型號的風閥執(zhí)行器專為暖通系統(tǒng)內(nèi)的風門控制而設(shè)計，扭矩10Nm，可驅(qū)動約2m2的閥門，額定電壓為AC/DC 24V，控制方式：DC 0（2）-10V。其接線圖如圖1 所示。

圖2 風閥執(zhí)行器接線原理圖Fig.2 Wiring schematic diagram of damper actuator

圖3 就地控制模式Fig.3 Local control mode

當風閥執(zhí)行器的3 端口有24VDC 或24VAC 電壓時，風閥打開；當風閥執(zhí)行器的3 端口電壓為0 時，風閥關(guān)閉。

3.2 就地控制柜接線分析

在本空調(diào)處理機組中，風閥執(zhí)行器的供電由就地控制柜提供24VAC 供電，執(zhí)行器在就地控制柜內(nèi)的接線原理圖如圖2 所示。

當繼電器605XR 或606XR 的觸點閉合時，風閥執(zhí)行器動作，閥門打開；當繼電器605XR 或606XR 的觸點打開時，風閥執(zhí)行器動作，閥門關(guān)閉。

風閥在就地控制模式下，就地控制柜內(nèi)的接線原理圖如圖3 所示。

就地控制柜在就地控制模式時，將送風閥的旋鈕打到“打開”位置，原理圖中的旋鈕603CC 的觸點閉合，繼電器606XR 的線圈通電，圖2 中606XR 繼電器的常開觸點閉合，風閥執(zhí)行器的3 號端子有輸入電壓24VAC，送風閥打開。將送風閥的旋鈕打到“關(guān)閉”位置時，原理圖中旋鈕603CC 的觸點斷開，繼電器606XR 的線圈失電，圖2 中606XR 繼電器的常開觸點斷開，風閥執(zhí)行器的3 號端子無輸入電壓，送風閥關(guān)閉。

圖4 遠程控制模式Fig.4 Remote control mode

就地控制柜在遠程控制模式時，在控制室上位機畫面上點擊“打開”送風閥，原理圖中的送風閥遠程控制框內(nèi)的常開點閉合，繼電器606XR 的線圈通電，圖2 中606XR繼電器的常開觸點閉合，風閥執(zhí)行器的3 號端子有輸入電壓24VAC，送風閥打開。在控制室上位機畫面上點擊“關(guān)閉”送風閥，原理圖中的回風閥遠程控制框內(nèi)的常開點斷開，繼電器606XR 的線圈失電，圖2 中606XR 繼電器的常開觸點斷開，風閥執(zhí)行器的3 號端子無輸入電壓，送風閥關(guān)閉。

3.3 就地控制柜控制故障分析

就地控制柜在“遠程”控制模式下，且在控制面板上，送風閥和回風閥的旋鈕均在“打開”位置時，風閥的控制原理圖如圖4 所示。

在控制室畫面打開送風閥，圖4 中送風閥遠程控制框內(nèi)常開點閉合，繼電器606XR 的線圈得電，圖2 繼電器606XR 的常開觸點閉合，風閥執(zhí)行器的3 號端子有輸入電壓24VAC，送風閥打開。

由于就地控制柜上送風閥和回風閥的旋鈕均在“打開”位置，即旋鈕603CC 和602CC 的觸點均閉合，220VAC 供電通過送風閥遠程控制框內(nèi)閉合觸點后，經(jīng)過旋鈕603CC和602CC 的閉合觸點使繼電器605XR 的線圈得電，導致圖2 中的繼電器605XR 常開觸點閉合，回風閥執(zhí)行器的3 號端子有輸入電壓24VAC，回風閥打開。

4 解決方案

從上面的分析可知，在遠程控制模式下，出現(xiàn)打開送風閥時回風閥也同時打開的情況是因為旋鈕603CC 和602CC 的觸點同時閉合，導致供電電壓傳遞至回風閥的繼電器上。從這個思路出發(fā)，有兩種解決方案。

方案一：在就地控制柜面板上增加警示標示：“當就地控制柜在遠程控制模式下，所有閥門的旋鈕應(yīng)保持在關(guān)閉位置”。這樣就可以保證在遠程控制模式下，供電電壓不會通過風閥旋鈕的閉合觸點送至另外閥門的繼電器供電回路，且這種方案對現(xiàn)場改動較小。

方案二：在送風閥和回風閥的繼電器供電回路中增加就地/遠程旋鈕或其對應(yīng)繼電器的常閉觸點。當就地控制柜在遠程控制模式時，就地/遠程旋鈕對應(yīng)繼電器的常閉觸點打開，供電電壓就不會通過旋鈕602CC 和603CC 的閉合觸點傳遞給另外一個閥門的繼電器供電回路。

方案二需要將旋鈕602CC 和603CC 所在的供電回路進行重新端接，同時要考慮就地/遠程旋鈕或繼電器602XR是否有多余常閉觸點，每個閥門需單獨使用旋鈕或繼電器的一副常閉觸點，才能保證閥門之間的控制不相互影響。

通過對比兩種方案，結(jié)合系統(tǒng)調(diào)試進入末期，根據(jù)現(xiàn)場要求系統(tǒng)不能停運的實際情況，最終采用了對現(xiàn)場影響最小的第一種方案。

5 結(jié)束語

本文針對汽機房通風系統(tǒng)開關(guān)型閥門控制的偶發(fā)故障，從接線原理圖出發(fā)，通過分析控制回路接線，得出故障發(fā)生的原因為不同閥門控制回路的供電電壓互相傳遞所致。本文提供的第二種解決方案，雖然介于現(xiàn)場實際情況并未實施，但對于后續(xù)通風系統(tǒng)的調(diào)試提供了經(jīng)驗，對后續(xù)遇到類似的通風系統(tǒng)的閥門控制時，可以提前審查閥門的接線圖，將此類問題提前發(fā)現(xiàn)并解決，以縮短系統(tǒng)調(diào)試周期。