水阻柜维修与PLC程序改进

一、引言         
        前一段时间，一个客户向我公司来电咨询：客户公司的许多高压电动机配套了水阻柜进行起动。近年来多次出现高压电机在起动时高压运行柜会无端的速断动作而跳闸，影响了主机设备的运转率 。为彻底解决这一问题 ，客户请我公司派出技术工程师去厂里对水阻柜维修，工程师对近来的跳停纪录进行分析，找出了问题所在，并进行了改进。

二、水阻柜工作原理
      主电动机开关柜合闸后 ，水阻柜也得电 ，水箱内的动极板自上而下开始运行 ，在设定的时间(起动时间) 内串接在主电动机转子回路内的电阻值逐渐下降，当动极板碰到下限行程开关时，转子短接真空接触器吸合，转子短接，主电动机起动完成。

三、故障现象
      跳停故障发生时，有两种表现：
（1）主电动机起动时，水阻柜备妥信号消失，动极板开始下行的同时，短接真空接触器动作，短接了电动机转子，造成电动机直接起动 ，因起动电流过大 ，速断保护跳停 ；
（2）主电动机开始起动时 。水阻柜备妥信号消失 ，动极板开始向下运行 。正常工作时动极板运行时间应为 35s，但此时却在20s 左右吸合了真空接触器，水阻柜没有完成软起动过程，造成电动机起动电流过大，速断保护跳停。
四、原因分析
      通过对水阻柜故障和正常时的运行状态分析看出，造成电动机速断保护跳停的原因均为动极 板未能按设计流程正常运行 ，且产生了虚假的信号吸合了真空接触器，强制起动高压电动机。造成电动机起动电流过高 ，从而速断保护动作。故障时，一种表现为电动机直接硬起动，水阻柜根本没有起到作用：另一种表现为动极板运行时间未到 ，水电阻阻值还没有降到最小 ，就短接了真空断路器 。为此 ，我们对水阻柜及其控制系统进行了认真检查和分析。从多台水阻柜PLC中下载的程序分析中发现 ，PLC程序设计过于简单，没有设计防跳保护功能是造成以上故障的主要原因。
      如图 1 所示 ，程序中短接真空接触器需要的条件为手自动转换开关I0.6 打在自动位置且下限行程开关 I0.1断开就可以驱动真空接触器。在实际生产中I0.1 就是极板运行的下限位置行程开关，取常闭点，即极板运行到最底部碰到下限接 近开关时使 I0.1由常闭变常开，就可以短接真空接触器，完成一次软起动任务。但因触点老化或起动时高压电产生干扰等情况下。常会导致 I0.1 出现闪烁。此时无论动极板处于任何位置都会直接短接真空接触器。如果动极板正处于水箱较上部分 ，就会出现因动静极板之间阻值较大 ，电动机由软起动变成直接起动，从而引发速断动作，对电动机造成大电流冲击。查明原因后，除更换新的行程开关外，我们对程序进行了修改，见图2 。
 
在短接真空接触器之前增加了一个先决条件T50 ，即当起动命令I0.5 闭合后触发接通延时定时器T50。30s 后T50 闭合了才允许在下限行程开关I0.1断开时吸合真空接触器。在水阻柜起动后的30s内不允许短接真空接触器 。30s 的设定时间可根据动极板的运行位置进行调整 ，一般只要稍小于动极板正常运
行时间即可。这样就可以避免真空接触器在任意时间吸合而造成速断跳停。
五、改进效果
公司技术工程师对水阻柜程序修改后，试用一些时间后发现，修改后的程序可以避免因下限开关 I0.1 闪烁而出现的误动作 ．并且一个正常起动时间35s的水阻柜 ．在运行30s后吸合真空接触器也不会造成速断保护 ，仅是起动电流稍大 ，可以正常起动。