水泵试验台电气系统维护与保养

杨玉婷 陈乔曦

沈阳鼓风机集团股份有限公司 辽宁沈阳 110869

电气系统是水泵试验台的重要组成部分，是水泵试验台正常运行的主要动力来源。试验台上的水泵、仪表及其他电气设备的运行都离不开电气系统。因此电气系统的日常维护及故障维修尤为重要。

1 水泵试验台电气系统简介

为满足多种产品功能需求，水泵试验台电气系统整体设计通常较为复杂，但仍可按功能细划为几种典型系统：变频器系统、PLC控制系统、供电系统、变压器机组、报警系统等。

试验台电气系统分高压系统和低压系统。大功率的水泵一般采用高压电机拖动，通常会采用6KV、10KV的高压电源供电。高压电气系统专业性较强且危险系数较高，该系统的维护维修须由具备高压特种作业操作资质的专业人员来操作。本文主要探讨低压电气系统（1KV以下）的维修方法。这类电气系统主要用于试验回路中小功率泵电机供电、维持变压器机组及各种电力仪器仪表的正常工作等[1]。

2 必备基础知识

电气系统维护需要具备一定的电气专业知识及相关资质。首先要能熟练读懂图纸，并按照图纸操作。工程图纸一般包含多组（张）图纸，通常会设置图纸目录。通过图纸目录可快速定位要查找的部分。电气系统图是工程图纸的一部分，主要包括电气原理图、安装接线图、电气布置图等。电气原理图用于研究电路的工作原理，可辅助快速理清控制接线。电气布置图标明了电气设备在电气柜中的实际位置，可快速定位元器件。安装接线图提供线缆的种类、连接关系等布线详细信息。电气系统图一般包含标题栏、图区、索引、技术说明等部分，其中标题栏一般由工程名称、图号、图名、各类人员签名和日期、页码等组成[2]。

此外，还应了解电气元件的性能及使用条件（特殊元件需按照使用说明操作）。常用的电气元件有断路器（QF）、熔断器（FU）、接触器（KM）、继电器（KA，指中间继电器）、变压器（T）等。断路器用来控制回路的通断，也可像熔断器一样对电路进行过流保护。保险丝属于熔断器的一种，而空气开关属于断路器。我们常说的P代表空气开关的极数，1P、2P空开常用于220V额定电压，3P、4P多用于380V电压。接触器、继电器控制电路的原理相似，二者均包含线圈和触点，通过线圈得电失电引起触点开闭动作，从而控制回路的通断。在电路图中，同一接触器（或继电器）的线圈和触点要分开绘制。接触器与继电器的区别在于承受载荷不同。接触器承受的电流容量较大，常在主回路使用，用来接通和分断较大电流信号、控制电机启停等；继电器承受的电流容量较小，一般用在电流相对较小的控制回路，用于信号转换、电压转换、回路保护等。接触器一般都有灭弧装置，继电器没有。变压器是用于电压转换的装置，如将220V电源电压转换为24V等适合电气件工作的电压。除上述元件外，电路中常用的电气元件还有很多种，每种元件的特性及用法需在工作中多加积累。

3 常见故障与维修方法举例

下面我们以某水泵试验台系统中某台泵电机的“远程/就地切换PLC控制”为例进行分析：

故障一：就地可控制电机启停，远程无法控制电机启停

原因分析：

就地可启停电机，说明主回路及就地控制回路无问题，直接检查远程控制回路：

（1）远程控制回路接线有问题，控制信号无法到达电机。

（2）远程控制回路内有元器件损坏或异常。

（3）PLC程序编写有误，指令未正确下发给控制柜。

解决方法：

按照图纸检查远程控制回路接线，检查接线端子及线缆状态是否正常。由于PLC板卡的状态可直接通过指示灯来判断，故实际操作时可优先检查PLC卡是否通讯正常，再检查接线。包括主回路接线是否存在错误、断路、短路等问题，接线端子是否松动、虚连，线缆是否破损等。常用的工具有万用表、电笔等。若接线完好，应继续排查电气元件（如继电器等）是否损坏或状态异常。更换损坏的电气件，确保各元件正常工作。若接线、电气元件均无问题，可排除线路问题。在上位机检查PLC程序编写是否正确，指令是否满足要求，修正编程问题并优化指令程序[3]。

故障二：远程/就地均无法控制电机启动

原因分析：

引起该故障的原因可能有以下三种：

（1）主回路有断线，导致信号中断，无法控制电机启动。

（2）主回路中有电气元件损坏或状态异常，如保险丝烧断、空开跳闸等。

（3）主回路完好，但就地/远程控制回路有接线或电气元件异常。

解决方法：

首先检查主回路接线。如果主回路接线完好，继续检查主回路中各元器件是否正常，如保险装置、接触器等。若排查发现主回路元件有问题，应及时更换；若主回路接线及元件均无问题，应继续检查就地、远程控制回路接线及电气元件状态，更换损坏的线缆及元器件。

若经过排查和修复后就地控制恢复，但远程控制仍存在问题，则很可能PLC也有问题，可参考上面故障一对于远程控制PLC问题的解决方法。

4 日常保养

电气系统的保养要做到定期、全面，维护保养记录应准确详细并妥善保管，确保系统正常工作，消除安全隐患。日常保养包括但不限于以下几点：

（1）定期对供电柜进行供断电测试，检查柜内接线及各元器件是否正常。及时更换老化、损坏及状态异常的线缆和元器件，确保功能完好。

（2）定期进行清灰除尘。

（3）变频器长期不使用时需按照操作手册定期进行预充电操作并记录，并检查冷却器的冷却液容量是否满足运行要求。

5 结语

水泵试验台电气系统的维护不仅要具备专业知识，更需要经验的积累。很多电气系统的结构和原理比较相似，解决方法也较为通用。对系统可能出现的各类故障，要多在工作中进行经验总结、定期开展分享交流学习活动，以提高类似故障的解决效率，确保维护维修及时、高效。