油田井口配电柜检修讲解

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1、油田井口配电柜检测 2016.6.24 一、日常巡检要点 变频器控制柜需要定期的检测与维护。 变频器是以半导体元件为中心而构成的机器。机 器内部由于温度，潮湿，灰尘，污垢和振动等等使 用环境的影响，会造成使用元件的老化，寿命缩短 等故障，必须进行日常检查。 变频控制柜是由按钮、接触器、保护元件、通 断元件（断路器等）与变频器构成的控制系统。 一、日常巡检要点 由于野外使用现场的气候条件差异， 控制柜本身的使用故障率随着时间增长而变 大。 1、控制柜的检测与维护点如下： （1）柜体的完整性 检查变频柜的柜体完整，主要检查柜 门与顶盖的完好度。 一、日常巡检要点 柜门缺失或者关闭不严，则会使柜门的

2、密闭性 能下降，在雨雪天气下，可能会造成漏水，渗水等 问题，使得柜内湿度增大，轻则降低变频器的使用 寿命，重则使得柜体内部短路，断路器跳闸或变频 器报警停机。 一些品牌的变频柜会将制动与耗能电阻放置在 柜体的顶部位置，此类品牌的变频柜若是顶盖完整 性不好，则会有安全隐患。 一、日常巡检要点 由于制动电阻在变频器制动过程中电 压会达到DC600V以上，在柜体顶盖不牢固 或者防雨性不好时，会产生短路（顶盖与制 动电阻相接或经过雨水相接）严重影响安全 使用性。 变频控制柜的柜体完整性不容忽视。 一、日常巡检要点 （2）变频控制柜基座的牢固程度 在日常检查中若是发现柜体倾斜，底部下 沉，则柜体的基座地

3、面的牢固度不好。 现在油田使用的井口控制柜多为钢架结 构，底部基座为角钢框架，在地面不牢固或者 牢固度不均匀的地方，很容易发生柜体倾斜现 象，需要引起我们的注意。 一、日常巡检要点 柜体倾斜严重时会压迫动力线缆，增 加安全隐患，在大雨天，基座部位的土壤松 动，严重时会造成柜体倾倒，形成事故。 一、日常巡检要点 （3）控制柜内部的灰尘覆盖度 变频控制柜在长时间运行中，会积累灰 尘，若长时间不清理，一些电器元件的使用 寿命会受到影响，需要吸合断开的机械结构 元件（断路器，交流接触器）会产生吸合不 到位或者断开费力等现象。 一、日常巡检要点 并且变频器内部运行一些敏感类元件 ，在运行中若是金属类粉尘

4、堆积过多，会使 得变频器报警，影响生产。 一、日常巡检要点 （4）主动力元件的完好度 柜内元件主要分为：大端子，断路器 ，变频器，交流接触器，制动单元，制动电 阻。 我们要从外观上判断： 有无烧毁、烧焦、烧糊痕迹，外壳有 无炸裂痕迹，是否有焦糊的烟尘痕迹。 一、日常巡检要点 从机械性能上判断： 断路器的闭合性，脱扣性能。 交流接触器的吸合性能检测，吸合的 行程是否到位，内部触点的牢固性是否可 靠。 一、日常巡检要点 （5）主动力线的完好度 动力线经过长时间通电流，外部绝缘层 会受到时间与现场环境的影响逐渐老化。 观察绝缘胶皮层是否有焦糊痕迹，检查 连接螺丝的紧固程度，在一些连接部位的连 接线径

5、也是重点，若是接触部位过小，则会 在通电运行中此处发热现象严重，形成隐 患。 一、日常巡检要点 （6）控制元件的完好度 控制元件：继电器类，PID仪表，按 钮类，小型开关，电机保护器。 检查方式与动力元件一样。 需要注意的是，在经过长时间的野外 运行后，继电器、按钮等小型器件的内部 会产生铜锈，影响闭合性能。 一、日常巡检要点 2、日常或定期需要进行维护部位 （1）除灰； （2）更换损坏、故障元件； （3）更换老化电线； （4）踏实地基； （5）紧固连接螺丝，包括动力回路、控 制回路、柜内连接部位； 一、日常巡检要点 （6）测量进相电压平衡与否，确保供电 正常。 （7）在变频器运行中，电机是否

6、正常（ 包括震动，声音等）； （8）柜内是否有异味，异物，异常现 象。 二、二次回路的简单原理图 触类旁通，了解变频控制柜的启停结 构，基本原理，这样我们在遇到柜体无法 启动时，进行基本的判断。 一个简单易懂的原理图如下： 运行原理： 1、工频启动： 不启动状态，此时3和5是断开状态，1和2不构成回路。 SK选择到工频段，则5和7导通，5和15不导通，按下SB2 启动按钮，则瞬间1、3、5、7、9、11导通，而13和2是导通的 ，此时在KM1两端存在380V电压（即为1和2的电压瞬间作用在 KM1两端）KM1吸合，此时KM1上的常开触点闭合、常闭触点 断开，在3与5号线间的KM1常开触点闭合，

7、起到自保持的作用 ，即使松开启动按钮（启动按钮松开后变为常开状态），1-11 也是导通的，这样KM1就会一直吸合。 运行原理： 想要停止KM1吸合状态，我们只需要在1-11之间断开 一个点即可，SB1是停止按钮，我们按一下将其由常闭状 态变为断开，则KM1两端掉电断开，此时瞬间3与5之间的 KM1常开触点恢复断开状态，则即便松开SB1停止按钮， KM也不会吸合了。 运行原理： 2、工频保护功能： 工频启动保护功能：FR是一种电机保护器， 它具备检测工频运行状态参数的作用，此图中如 果工频故障（过载、断相、短路等），则FR的常 闭触点2和13断开，使得KM1两端掉电，KM1断开 （此时瞬间3与5

8、不保持吸合了则KM1不会再吸合 ）。 运行原理： 3、变频启动： 将SK选择到变频段，则5和15导通，5和7断开。按下 启动按钮，则1、3、5、15、17导通，作用在KA两端的电 压为380V，KA吸合，此时3与5之间的KA常开触点吸合， 自保持，保证1-17始终为连接状态。KA吸合后，19与21 常开触点变为闭合状态，则变频器的FWD与COM连接， 变频器识别运行信号FWD开始运行。 运行原理： 在变频器运行中，1-23为连接状态（变频器参数设置）， 上面讲到KA吸合了（并且自保持住，不会断开）则23与25吸合 ，此时1-27为连接状态，作用在KM2上两端的电压为380V， KM2吸合，变频

9、器开始拖动电机运行。按下停止按钮，则1-3断 开，使得1-17断开，KA两端不构成回路，掉电断开，则在3、5 之间的KA常开触点断开，KA丧失自保持，松开停止按钮也不会 吸合了，KA的断开使得23与25常开触点也断开，从而1-27也断 开，使得KM2不构成回路，也断开。这样变频器的启动信号KA 断开，接触器KM2断开，变频器回路就停止运行了。 三、故障点的判断 我们简单将现场故障分为以下几部分 1、断路器空开跳闸故障 2、启动控制柜无反应 3、风扇故障 4、启动控制柜后电机运行异常 5、偷停类故障 6、间歇性启动故障 7、制动单元类故障 8、由于元件老化、灰尘过大、生锈等产生停机的 讨论分析

10、三、故障点的判断 1、断路器空开跳闸故障 首先测量断路器进口端是否三相电平衡，有 无缺相、电压过高、电压过低等电压异常现象。 断开断路器，检查主动力回路是否有动力线 松动，端子损坏等原因。检查后使用万用表欧姆 档测量断路器出口是否有短路，测量变频器进 口、出口是否有异常。 我们测量变频器的进口整流桥与出口逆变器 ，可以简单的用万用表二极管档测量。测量方法 如下表： 三、故障点的判断 三、故障点的判断 测量变频器进口出口无问题，断路器出口无 问题，则可进行断路器送电。送电后状况正常， 则启动控制柜；若继续跳空开，检查继电器类元 件（小型继电器，交流接触器），继电器类元件 检测无问题，可进行所有连

11、接、紧固螺丝重新打 紧，线鼻子是否断裂，看看是否有虚接处。 上述处理后依旧存在问题，则进行送修。 三、故障点的判断 2、启动控制柜无反应 当启动控制柜无反应时，我们先判断是不是 变频器的问题，按下启动按钮，看看变频器运行 指示灯是否亮起（不同类别的变频器，不管什么 型号，都会有个运行run指示灯）若是变频器送电 正常，而按下启动按钮后run灯不亮，则为运行信 号未抵达变频器，为二次回路故障。 若run指示灯亮，而电机运转不正常，则为变 频器故障（变频器出口若通过交流接触器与电机 相连接，我们要确保变频器运行时接触器吸合， 不吸合则为二次回路故障）。 三、故障点的判断 二次回路的故障处理： 仔细

12、观察线路走势，能大概分析出二次回路 控制原理，具体元件的控制对象。 问题分类，可分为柜门按钮类故障，继电器 类故障，二次操作线类故障。 三、故障点的判断 2.1柜门按钮类故障分析 控制柜在长时间运行之后，控制按钮内部链 接部位产生铜锈，外壳松动，造成按钮失灵、脱 扣。通过万用表测量通断即可判断按钮的灵敏度 ，对损坏失灵的按钮进行更换。 按钮的二次操作线的连接部位，螺丝紧固程 度也需要检查一下，很多时候都是二次线路的松 动造成启动失灵。 三、故障点的判断 2.2、继电器类故障分析 我们首先用万用表的欧姆档测量继电器线圈 的好坏，是否烧断。 在判断完继电器、交流接触器的线圈好坏后 ，进行线路的具体

13、分析。 （1）线圈线路是否松动：继电器上的二次回路操 作线是否松动，跨接线是否缺失，交流接触器的 辅助触点上二次线是否有掉落松动现象。 三、故障点的判断 （2）检查继电器的机械性能：我们使用小型螺丝 刀按下继电器类元件，看看继电器类元件的吸合 行程是否正确，有无卡住不能吸合、或者吸合后 不能自动恢复的现象，若有，则继电器线圈及机 械结构故障，进行更换。 （3）继电器线圈的电压是否正常：我们在确保安 全的条件下可进行万用表测量线圈电压，看看是 否有欠压或超压现象。 三、故障点的判断 2.3、二次线操作线类故障 二次操作线供电是否正确，我们检查小型断 路器的好坏，若二次操作线供电正常，我们可以 将

14、控制柜内各个部位的操作线进行打紧，确保排 除松动、虚接的故障。 三、故障点的判断 3、风扇故障 变频控制柜内部都会安装风扇，起到散热排 气的作用，而且柜内上方的风扇一般为交流220V 供电，在风扇损坏的情况下，会产生二次回路的 小型断路器跳闸，柜体通风不畅等故障。 我们在条件允许的情况下可以定期进行风扇 的检查，看看转动是否费力，通风量如何。 三、故障点的判断 3、风扇故障 变频控制柜内部都会安装风扇，起到散热排 气的作用，而且柜内上方的风扇一般为交流220V 供电，在风扇损坏的情况下，会产生二次回路的 小型断路器跳闸，柜体通风不畅等故障。 我们在条件允许的情况下可以定期进行风扇 的检查，看看

15、转动是否费力，通风量如何。 三、故障点的判断 4、启动控制柜后电机运行异常 在控制柜的二次回路问题排除后，我们启动控制柜， 电机运行异常报警停机。 首先查看故障代码，确定故障类型，是过流、过压、 电磁场异常等等。 我们首先检查电机端子到电机这个部分的电缆绝缘性 ，使用摇表测量后，我们打开电机端子盖，检查电机端子 连接部位是否正常，有无短路处，若没有则测量电机三相 绕组，测量结果正常，电机端子到电机部位、以及电机无 问题。 三、故障点的判断 在排除电机问题后，检查电机上的控制端子 接线是否松动，变频器运行之后变频器风扇转动 是否正常，因为变频器的风扇是变频器内部供电 ，若是异常则可能造成变频器内部供电异常停 机。 进行电机参数的查看，现场螺杆泵类进口使 用的一般都是永磁直驱电机(也有异步电机类拖动 机构）我们要查看电机参数是否匹配。在不具备 查看电机参数的条件下，则进行送修。 三、故障点的判断 5、偷停类故障 我们经常会遇到电机偷停的情况，在几次偷停之后 ，当引起我们的重视。