TBM盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)

1、TBM盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)TBM盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng) 講課內(nèi)容 1。TBM盾構(gòu)電氣控制系統(tǒng)的組成 2。 PLC控制系統(tǒng)在TBM盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用 3。常用安全保護(hù)電路在TBM盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用 4。常用傳感器在TBM盾構(gòu)機(jī)上的應(yīng)用 5。TBM盾構(gòu)機(jī)電氣系統(tǒng)維修保養(yǎng) 6。 TBM盾構(gòu)機(jī)常見電氣故障的處理電氣系統(tǒng)構(gòu)成高壓供電低壓配電盾構(gòu)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)機(jī)械液壓系統(tǒng)控制，包括：刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)管片拼裝機(jī)和管片輸送系統(tǒng)鉸接缸系統(tǒng)螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)泡沫和膨潤(rùn)土系統(tǒng)盾尾密封系統(tǒng)同步注漿系統(tǒng)集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)仿形刀系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)供配電系統(tǒng)組成盾構(gòu)機(jī)供配電系統(tǒng)組成高壓供配電：

2、高壓供配電：由于盾構(gòu)機(jī)整機(jī)負(fù)荷較大，因此盾構(gòu)機(jī)采用高壓10KV供電。為保證盾構(gòu)機(jī)連續(xù)掘進(jìn)，采用100m高壓軟電纜和高壓電纜卷筒實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷供電。變壓器：變壓器：TBM及盾構(gòu)機(jī)常用的變壓器有波紋密封油浸式和干式變壓器兩種。油浸式變壓器具有體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但其維護(hù)不便；而干式變壓器維護(hù)方便，過載能力強(qiáng)，但體積大、價(jià)格貴。因此目前一般常見的是盾構(gòu)機(jī)采用的是全密封油浸式變壓器，它使變壓器內(nèi)部與大氣隔離，防止油的劣化和絕緣受潮，增強(qiáng)了運(yùn)行的可靠性。TBM采用的是干式變壓器。軟啟動(dòng)器：軟啟動(dòng)器：功率較大的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)有較大的沖擊電流，為了避免啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，對(duì)大功率的電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)器啟

3、動(dòng)，中小功率的電機(jī)采用星三角啟動(dòng)或直接采用啟動(dòng)方式。無功功率補(bǔ)償：無功功率補(bǔ)償：采用補(bǔ)償電容器在低壓端集中補(bǔ)償?shù)姆椒?，利用無功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器對(duì)無功功率進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，它實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功率因數(shù)，通過控制接觸器切換電容組達(dá)到動(dòng)態(tài)補(bǔ)償功率因數(shù)的目的。補(bǔ)償后的功率因數(shù)不低于0.9。盾構(gòu)機(jī)供配電系統(tǒng)組成盾構(gòu)機(jī)供配電系統(tǒng)組成3*70mm2TJB快速接頭3*70+3*35/3 6/10KV 250M高壓電纜卷筒高壓開關(guān)200A變壓器10kv/400v1600KVA10KV250I /2500A400VAC 50HZ400VAC 50HZ3相母線65kvar*10cos=0.95PD1PD2I 800A軟啟

4、刀盤驅(qū)動(dòng)315kw軟啟I 刀盤驅(qū)動(dòng)315kwPD3PD4軟啟320AI 螺旋輸送機(jī)160kwPD5I 80AY-軟啟I 250A皮帶機(jī)30kw推進(jìn)泵站110kwI 100AI 80A補(bǔ)油泵37kw管片安裝機(jī)45kwI 80A膨潤(rùn)土泵30kwY-Y-Y-PD610AI 18AI 14AI 14AI 25AI 齒輪油泵4kw冷卻水泵5.5kw工業(yè)水泵7.5kw推進(jìn)控制泵5.5kw水過濾循環(huán)泵11kwI 1.6A油脂泵0.18kwPD71.6AI I 40AI 18AI 18AI 泡沫泵0.37kw二次通風(fēng)15kw混凝土攪拌機(jī)7.5kw泡沫水泵7.5kw管片吊機(jī)PD813AI 13AI 13AI I

5、 I 13A13A1號(hào)拖車照明設(shè)備橋照明2號(hào)拖車照明3號(hào)拖車照明4號(hào)拖車照明PD9+MDB柜250I I 250250I 250I I 250主控室以后的220v電源補(bǔ)償器220v電源PLC控制面板24v電源其他配電柜面板I 250主控室220v電源+DB柜PD1PD2250I 250I 250I I 250DB柜體照明人倉照明盾體照明250I 人倉插座I 250人倉加熱PD324VDC220VACPLC盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)控制面板PC控制系統(tǒng)主控制室400v/220v6.6KVA1.44KVA400V/24VDC400V/24VDC1.44KVA24VDC220VAC400V/24VAC1.44K

6、VA800A160A160A160A160A160A160A主機(jī)控制系統(tǒng)的組成：主機(jī)控制系統(tǒng)的組成：主機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)控制系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)主機(jī)控制系統(tǒng)采用主從、上下位機(jī)和分布式I/O結(jié)構(gòu)。上位機(jī)為PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）和墻面式工控機(jī)組成的基于Profibus-Dp協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)，下位機(jī)是以Siemens S7-400為主站的可編程控制器系統(tǒng)。 工控機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工控機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)墻面式工控機(jī)為Siemens PC670人機(jī)界面，采用彩色液晶觸摸屏，安置在盾構(gòu)機(jī)操縱室內(nèi)控制面板上。用于設(shè)置控制系統(tǒng)參數(shù)和顯示數(shù)據(jù)，由現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用。其余PC根據(jù)需要可以放置在機(jī)電工程師室和經(jīng)理室。這些計(jì)算

7、機(jī)上均安裝WINCC（WINDOWS NT版）軟件，用于對(duì)隧道內(nèi)的施工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，打印報(bào)表和其他管理工作。 盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)示意圖遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)工業(yè)計(jì)算機(jī)PLCDIAIDOAO觸摸屏顯示器 現(xiàn)場(chǎng)操作板接口遙控操縱板位置開關(guān)傳感器等中間繼電器驅(qū)動(dòng)放大板開關(guān)閥、信號(hào)燈等比例閥、變頻器、表頭模擬傳感器脈沖傳感器接觸器、電機(jī)等打印機(jī)激光導(dǎo)向系統(tǒng)主機(jī)控制系統(tǒng)的組成：主機(jī)控制系統(tǒng)的組成：l主機(jī)控制系統(tǒng)采用PLC可偏程控系統(tǒng)的意義lTBM盾構(gòu)機(jī)是一個(gè)機(jī)、電、液一體化的工廠化隧道開挖施工機(jī)械，是大型化、自動(dòng)化、流程化的大型連動(dòng)機(jī)。由于其控制環(huán)節(jié)多，工序復(fù)雜，并且相互關(guān)聯(lián)，相互影響，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都將影響

8、正常掘進(jìn)甚至停機(jī)修理，因?yàn)榱吮Ｕ蟃BM盾構(gòu)機(jī)工作的高度可靠性安全性和易維護(hù)性，其控制系統(tǒng)采用了PLC可偏程控制系統(tǒng)。lPLC可偏程控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)功能強(qiáng)、可靠性高、抗震性能好、編程容易、修改方便、擴(kuò)充維修容易等一系列優(yōu)點(diǎn)。l采用PLC可編控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是TBM盾構(gòu)機(jī)上所有傳感器和控制信號(hào)都輸入到PLC，所有輸出信號(hào)都由PLC發(fā)出的。方便建立各種連鎖關(guān)系。因此PLC可編控制器是掘進(jìn)機(jī)的控制中樞。是掘進(jìn)機(jī)的大腦和心臟。外部設(shè)備接口存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序用戶程序數(shù)據(jù)輸入模塊I/O擴(kuò)展接口輸出模塊CPU電源編程器打印機(jī)計(jì)算機(jī)盒式磁帶機(jī)條碼掃描儀I/O擴(kuò)展單元按鈕觸點(diǎn)行程開關(guān)輸入設(shè)備輸出設(shè)備指示燈電磁線圈電磁閥

9、X400SB1COM輸入部分X401X400X401Y430Y430Y430電源KM輸入繼電器內(nèi)部觸點(diǎn)輸出繼電器輸出端輸入端輸出部分內(nèi)部控制電路SB2X402外部觸點(diǎn)直接起動(dòng)控制電路采用直接起動(dòng)控制電路采用PLC控制，其外部接線及內(nèi)部等效電控制，其外部接線及內(nèi)部等效電路如圖所示。可將路如圖所示?？蓪LC分成分成3部分：輸入部分、內(nèi)部控制電路部分：輸入部分、內(nèi)部控制電路和輸出部分。和輸出部分。輸入端子輸入鎖存器輸入狀態(tài)寄存器程序執(zhí)行輸出狀態(tài)寄存器輸出鎖存器輸出端子讀讀寫輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新一個(gè)掃描周期PLC是采用是采用的方式進(jìn)行工作的。的方式進(jìn)行工作的。PLC的的掃描工作過程可分為輸入采樣

10、、程序執(zhí)行和輸出刷新掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新3個(gè)階段個(gè)階段，并進(jìn)行周期性循環(huán)。，并進(jìn)行周期性循環(huán)。常用PLC型號(hào)目前常用的PLC有西門子和施耐德。西門子PLC系列有S7-200S7-300S7-400三個(gè)系列，盾構(gòu)機(jī)常用的是高檔S7-400系列，施耐德PLC有MODICOMPREMIUMMUMENTUM系列。海瑞克盾構(gòu)全部用的是西門子，維爾特用的全是施耐德。這有一個(gè)習(xí)慣問題。西門子常用的PLC編程軟件是STEP7西門子常用的組態(tài)軟件是WINCC施耐德常用的PLC編程軟件是PL7和UNITY西門子S7-300系列PLC主操作室（主站）盾體（分站）配電柜（分站）SPS 例如例

11、如SIMATIC S7數(shù)據(jù)收集和處理PC 帶有帶有Switch ES Power用于通過PROFIBUS DP對(duì) SENTRON斷路器進(jìn)行參數(shù)化、操作和監(jiān)視的軟件顯示單元顯示單元 例如帶瀏覽器的筆記本以太網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)/因特網(wǎng)BDA /BDA PlusCOM15BSSETU測(cè)量ZSI模塊數(shù)字輸出模塊繼電器數(shù)字輸出模塊光耦合器數(shù)字輸出模塊繼電器, 可配置模擬輸出模塊數(shù)字輸入模塊數(shù)字輸出模塊光耦合器, 可配置SENTRON WL西門子S7-400系列PLC PROFIBUS-DPAS-IAS-IET200 U斷路器AS-IDP / AS-I -LinkTELEPERM M,SIMATIC S5, SI

12、MATIC S7Master DriveM3M3Micro MasterSIMOCODE-DPCOROSSICAM LCCM3ET200 L中壓斷路器3AHTCP開放 :基于 TCP/IP的自由協(xié)議-基于Ethernet TCP/IP 的Modbus 協(xié)議Ethernet 伙伴Fipio 伙伴Modbus 伙伴 OPC 兼容Java Applets 庫函數(shù)SCP開放 : 第三廠家的串行協(xié)議ProfibusDeviceNet/ControlNetInterbus第三廠家的總線型 I/O施耐德Premium 系列 PLC電話線- ModemHTMLWeb serverAS-i總線第三廠家總線- I

13、nterbus-S- Profibus-DP- CANopen 施耐德施耐德Momentum系列分布式系列分布式PLC n 帶分布式 I/O的控制器 I/O 總線(Interbus) - 最多 128 I/O 模塊，距離 42,000 英尺. Modbus Plus 方式 -最多 64 I/O模塊，距離 6000 英尺 以太網(wǎng) -最多 64 I/O模塊，距離與介質(zhì)有關(guān). RS-232 Port - Modbus I/O Bus ( Interbus) Communication to Distributed I/O ModulesMomentum I/O Modules located nea

14、r field devicesMomentum Processormounted on I/O ModuleComputerOperator Station施耐德施耐德PLC通訊總線通訊總線MODBUS PLUS 和和FIPIO盾構(gòu)PLC控制系統(tǒng)組成（西門子）主操作室（主站）盾構(gòu)機(jī)PLC控制系統(tǒng)組成（續(xù)）盾構(gòu)機(jī)PLC控制系統(tǒng)配置PROFIBUS-DPVMTPC670光/電電/光PCMPIDP控制系統(tǒng)配置示意圖PCPCTCP/IPTBM-PLC控制系統(tǒng)配置圖控制系統(tǒng)配置圖PCPCPLC系統(tǒng)配置示意圖Magelis盾構(gòu)PLC控制流程圖計(jì)算機(jī)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 主要完成參數(shù)設(shè)定、監(jiān)控、管理功能l采用

15、組態(tài)軟件，西門子WinCC，施耐德的Factrylinkl現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)與辦公室的管理計(jì)算機(jī)組成局域網(wǎng)，將洞內(nèi)盾構(gòu)機(jī)的信息傳輸?shù)降孛孓k公室，并儲(chǔ)存起來。 操作畫面l設(shè)定界面：設(shè)定盾構(gòu)對(duì)象和控制參數(shù)l測(cè)量界面：顯示盾構(gòu)中各類檢測(cè)儀器的測(cè)量值l掘進(jìn)界面：施工時(shí)主畫面，掘進(jìn)參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)l歷史曲線畫面：以曲線形式顯示歷史施工數(shù)據(jù)，可按環(huán)號(hào)查詢 l報(bào)警畫面：及時(shí)顯示盾構(gòu)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況和故障報(bào)警l報(bào)表l動(dòng)態(tài)曲線l鉸接畫面：用于鉸接操作和控制，并顯示盾構(gòu)姿態(tài)在線狀態(tài)監(jiān)視顯示屏在線狀態(tài)監(jiān)視顯示屏- WDAS（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)） WDAS系統(tǒng)主要用于TBM主機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)視、掘進(jìn)參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析、歷史數(shù)據(jù)查詢

16、和故障統(tǒng)計(jì)，打印輸出掘進(jìn)報(bào)告和有關(guān)報(bào)表。WDAS具有人機(jī)界面友好。顯示信息豐富，歷史數(shù)據(jù)貯量大，故障信息和運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)保存完整特點(diǎn)。特別是它保存完整的故障信息和運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)診斷某些疑難故障非常有用，因此WDAS系統(tǒng)是對(duì)MAGELS故障診斷的一種補(bǔ)充。WDAS共有12個(gè)顯示界面。F1啟動(dòng)屏，F(xiàn)2TBM參數(shù)屏，F(xiàn)3全視屏，F(xiàn)4液壓系統(tǒng)屏，F(xiàn)5趨勢(shì)圖顯示屏1，F(xiàn)6趨勢(shì)圖顯示屏2，F(xiàn)7換班信息屏，F(xiàn)8輸入?yún)?shù)屏，F(xiàn)9選擇屏，F(xiàn)10報(bào)警/信息屏，F(xiàn)11打印屏，F(xiàn)12系統(tǒng)屏。其中F2參數(shù)屏，F(xiàn)3全視屏，F(xiàn)4液壓系統(tǒng)屏，F(xiàn)10報(bào)警/信息屏，對(duì)故障診斷非常有幫助。參數(shù)屏：顯示TBM當(dāng)前主機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)全視

17、屏：顯示TBM主機(jī)各系統(tǒng)的當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)液壓系統(tǒng)屏：顯示TBM液壓系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)及壓力溫度、液位等參數(shù)。報(bào)警和信息屏：顯示TBM主機(jī)的各種故障報(bào)警信息和工作狀態(tài)信息，并可通過打印報(bào)警報(bào)告信息報(bào)導(dǎo)查詢TBM以前任何時(shí)候的報(bào)警信息和工作狀態(tài)信息，各種報(bào)警信息和工作狀態(tài)信息都有起止時(shí)間，這對(duì)診斷故障十分有用。 在線狀態(tài)監(jiān)視顯示屏在線狀態(tài)監(jiān)視顯示屏- WDAS（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）PLC專用筆記本編程器在線實(shí)時(shí)查詢和故障診斷專用筆記本編程器在線實(shí)時(shí)查詢和故障診斷PLC專用筆記本編程器在線實(shí)時(shí)查詢和故障診斷專用筆記本編程器在線實(shí)時(shí)查詢和故障診斷 正常情況下，PLC控制系統(tǒng)的故障診斷Mage

18、lis就能解決絕大部分電氣、液壓故障，但遇到聯(lián)鎖關(guān)系復(fù)雜Magelis不能直接反映其故障的情況，就需要借助于專用筆記本編程器FTX417-20才能快速查找和確定故障。使用FTX417-20筆記本編程器可以快速查詢故障信息的部位和相關(guān)信息狀態(tài)，分析內(nèi)部聯(lián)鎖關(guān)系，修改和優(yōu)化程序。使用FTX417-20又可以對(duì)PLC程序進(jìn)行在線監(jiān)控。連接FTX417-20到PLC上，進(jìn)入online（在線狀態(tài)）時(shí)PLC程序的所有狀態(tài)都將實(shí)時(shí)反映在編程器上，將Magelis提供的故障地址輸入到編程器，利用編程器的搜索功能將很快找出故障信息所在子程序和相關(guān)信息并顯示在屏幕上，造成故障的條件信息，將以不同的顏色顯示在屏幕

19、上。這樣就可以非常直觀、快速地查找到故障，并分析可能的故障原因，最終排除故障。使用編程器還可以修改和優(yōu)化PLC程序，當(dāng)發(fā)現(xiàn)程序有問題，需要修改程序，或在查找故障時(shí)，需要臨時(shí)做一些上處理，（如臨時(shí)短接某個(gè)條件，強(qiáng)制置位）等，利用編程器可以實(shí)現(xiàn)在線修改。編程器對(duì)于PLC故障診斷。特別是對(duì)于那些Magelis上無故障顯示，而機(jī)器又確實(shí)發(fā)生故障的情況，用編程器來診斷非常準(zhǔn)確有效。因此，Magelis和專用筆記本編程器是TBM在線故障診斷的兩個(gè)最重要的必不可少的工具。 故障在線實(shí)時(shí)顯示屏故障在線實(shí)時(shí)顯示屏-Magelis PLC的編程控制系統(tǒng)帶有一個(gè)故障在線實(shí)時(shí)顯示屏（Magelis），它可以將TBM各

20、種電氣液壓發(fā)生的故障及時(shí)地顯示和記錄下來。供故障診斷分析使用，并提供發(fā)生故障部位的信息或可能發(fā)生故障部位的相關(guān)信息，便于縮小故障找詢范圍，快速診斷故障。Magelis的主要功能為：立即顯示并記錄當(dāng)前剛發(fā)生的故障信息，并有音響提示可循環(huán)顯示512個(gè)故障的歷史記錄，通過翻頁形式來查詢?？裳h(huán)顯示當(dāng)前尚未消除的故障信息監(jiān)視所有通道的實(shí)際顯示值可查詢的故障信息內(nèi)容有：故障的內(nèi)容，即何種故障故障發(fā)生的時(shí)間和消除恢復(fù)的時(shí)間故障的子程序和行號(hào)故障的PLC輸入端口地址，和相應(yīng)元件的電氣編號(hào)模擬量輸入信號(hào)的故障通道號(hào)等。Magilis是TBM最重要最實(shí)用的在線診斷工具，TBM主要電氣、液壓故障都將首先在Mage

21、lis中顯示，同樣，當(dāng)發(fā)生任何電氣、液壓故障時(shí)，操作人員首先要查看Magelis記錄。安全保護(hù)電路在安全保護(hù)電路在TBM盾構(gòu)的應(yīng)用盾構(gòu)的應(yīng)用 安全繼電器保護(hù)回路，采用緊急按鈕、緊急繼電器雙接點(diǎn)保護(hù) 安全保護(hù)設(shè)計(jì)：接近保護(hù)開關(guān)常閉回路設(shè)計(jì)。斷線監(jiān)視功能。 絕緣檢測(cè) 高壓保護(hù)，短路、速斷，單相接地 接地連續(xù)性監(jiān)測(cè)保護(hù)，高壓快速插頭TJB高壓快速插頭高壓快速插頭TJB高壓快速插頭高壓快速插頭TJB高壓快速插頭高壓快速插頭絕緣監(jiān)視和相位保護(hù)絕緣監(jiān)視和相位保護(hù)TBM盾構(gòu)機(jī)常用傳感器盾構(gòu)機(jī)常用傳感器 電感感應(yīng)式接近開關(guān)。 壓力傳感器、壓力開關(guān)。 電容式流量傳感器、流量開關(guān)。 溫度傳感器、溫度開關(guān)。 位移傳

22、感器 傾角傳感器 編碼器TBM盾構(gòu)機(jī)電氣系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)盾構(gòu)機(jī)電氣系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng) 由于振動(dòng)較大，特別是TBM，要定期緊固接線端子。特別是電機(jī)接線端子。 防水、防潮，絕緣檢查。 除塵，降溫 傳感器加防護(hù)TBM盾構(gòu)機(jī)常見電氣故障判斷和盾構(gòu)機(jī)常見電氣故障判斷和處理處理 處理故障的原則： 先簡(jiǎn)后繁，由外而內(nèi)。 先檢查電源，在檢查外部線路。 絕大多數(shù)故障是線路故障，斷線、短路、接地和接觸不良等。 PLC程序一般不會(huì)出問題。 對(duì)于電氣故障要先從簡(jiǎn)單的地方查起，開始不要考慮的太復(fù)雜。TBM盾構(gòu)機(jī)常見電氣故障判斷和盾構(gòu)機(jī)常見電氣故障判斷和處理處理 典型故障處理： 1。秦嶺TBM接地故障。 2。磨溝嶺 TBM串電故障

23、。 3。廣州S180盾構(gòu)PLC復(fù)位輸入板故障。 4。大伙房PLC通訊故障。對(duì)于有通訊的PLC,要重視終端電阻的作用.秦嶺TBM接地故障三月五日上午，在正常掘進(jìn)中突然出現(xiàn)奇特故障，現(xiàn)象如下：按正常步驟啟動(dòng)1#9#液壓泵，啟動(dòng)皮帶機(jī)，順次啟動(dòng)1#8#刀盤驅(qū)動(dòng)主電機(jī)，再啟動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，然后向前推進(jìn)，至此一切正常，但在刀盤接觸掌子面23分鐘后，兩個(gè)主變壓器上的E04主開關(guān)跳閘，+E04配電柜斷電，1#2#6#9#泵關(guān)閉，E01、+E02配電柜正常，18#主電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但皮帶機(jī)停轉(zhuǎn)，刀盤推進(jìn)停止，主控室中與PLC控制系統(tǒng)相聯(lián)的故障診斷系統(tǒng)顯示器上顯示如下故障： T01 Main Switch +E04

24、400v Fault；中斷路器Q3M）T02 Main Switch +E04 400v Fault；中斷路器Q6M）Powerpack 1 I-Test Fault；Powerpack 2 I-Test Fault；但隨即按下操作臺(tái)上的故障確認(rèn)按鈕（Acknowledge），即可消除全部故障，重新合上E04主開關(guān)，并重復(fù)以上正常操作，在接觸巖面23分鐘后重復(fù)以上現(xiàn)象。此后三天內(nèi)，此故障持續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致無法掘進(jìn)。至此，終于確定問題在230v控制電的瞬間失電上，我們認(rèn)為大致有三種情況：其一電源不穩(wěn)，其二接觸不良，其三瞬間接地。第一步，更換T04并使其改由應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電，故障依舊，證明非電源問題；第

25、二步，檢查230v控制變壓器出線電纜及相關(guān)線路，未發(fā)現(xiàn)異常；最后聯(lián)想到故障的一個(gè)偶然現(xiàn)象，即有時(shí)在順次啟動(dòng)至6#主電機(jī)時(shí)故障會(huì)出現(xiàn)，由于主電機(jī)加熱器也由230v控制電供電，猜測(cè)是主電機(jī)的加熱器回路出現(xiàn)故障，故將此回路取消進(jìn)行試掘進(jìn)，結(jié)果故障消除，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，是6#主電機(jī)的加熱器回路出現(xiàn)了故障，由于主電機(jī)的加熱器位于電機(jī)內(nèi)部，不易拆出檢查，故現(xiàn)場(chǎng)采取將6#主電機(jī)加熱器回路暫時(shí)斷開的措施，終于在三月七日下午六時(shí)恢復(fù)掘進(jìn)，故障解決歷時(shí)將近三天。主電機(jī)的加熱器回路是如何引發(fā)這個(gè)故障的呢？分析認(rèn)為，在啟動(dòng)至6#主電機(jī)或刀盤接觸到巖面時(shí)，電機(jī)振動(dòng)加劇，使出現(xiàn)故障的6#主電機(jī)加熱器回路出現(xiàn)瞬間接地，從而

26、230v控制電瞬時(shí)失壓，由于主變壓器斷路器的欠壓脫扣線圈及各回路接觸器均由230v控制電供電，結(jié)果造成斷路器欠壓脫扣及接觸器失壓動(dòng)作。但在此有兩個(gè)疑問：其一，為何其他泵不停泵？由于P1、P2、P6、P9的一次回路有電流檢測(cè)，并由PLC系統(tǒng)控制故障置位，不按下“故障確認(rèn)”按鈕就不能復(fù)位故障，而其它泵則不進(jìn)行電流檢測(cè)，在230v控制電恢復(fù)正常后又重啟，從而在故障顯示器上不顯示其他泵的停止又重啟過程；其二，同樣由230v控制的8個(gè)主電機(jī)回路，同樣有電流檢測(cè)，為何不出現(xiàn)電流檢測(cè)故障而停機(jī)呢？我們已知，P1、P2、P6、P9控制回路的接觸器型號(hào)為L(zhǎng)C1-F185M5，而主電機(jī)的接觸器型號(hào)為L(zhǎng)C1-F63

27、0M7與LC1-F400M7（刀盤轉(zhuǎn)速為5.4 rpm時(shí)）及LC1-F500M7（2.7 rpm時(shí)），通過查閱Schneider產(chǎn)品技術(shù)資料得知，LC1-F185的打開動(dòng)作時(shí)間為715 ms，LC1-F400與LC1-F500為100170ms，LC1-F630為100200ms，這樣如果控制電壓的失壓時(shí)間在15100ms之間，就只會(huì)令LC1-F185型接觸器打開，而對(duì)于LC1-F400和LC1-F630其打開動(dòng)作尚未開始230v控制電又立即恢復(fù)而依然保持閉合，一次回路中依然保持工作電流，這就是8個(gè)主電機(jī)不停機(jī)的原因，同樣也可解釋為何主變壓器上Q1M、Q2M和Q4M、Q5M不跳閘的原因，事后我

28、們利用示波器對(duì)230v控制電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在重現(xiàn)故障時(shí)得到了驗(yàn)證。結(jié)束語：在這次故障的排查過程中花去近三天時(shí)間，除由于我們經(jīng)驗(yàn)不足及現(xiàn)場(chǎng)條件不完善（當(dāng)時(shí)無示波器）外，還給我們一個(gè)重要啟示，即現(xiàn)場(chǎng)排障時(shí)，不但要定性地分析，還必須有定量的分析，否則一些故障可能就無法找到原因并排除。秦嶺TBM接地故障IW2,3W309OPERATECOMPAREW309=5O71,0AcknowledgeSTOPSTARTO71,0B271B201O71,0B201B271B271B260SEDCRRT41T41_TB:100msT,P:30MDDIF:Y圖（4）TBM電氣系統(tǒng)一次奇特故障的解決及試析附圖（三）IW2

29、,3: P1泵一次回路電流 模擬量輸入O71,0：P1泵接觸器閉合磨溝嶺 TBM串電故障。十月十二日，TBM出現(xiàn)電氣故障，無法掘進(jìn)?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員努力仔細(xì)查找，經(jīng)過兩個(gè)保養(yǎng)班、兩個(gè)掘進(jìn)班排除了故障，恢復(fù)了正常掘進(jìn)。故障發(fā)生現(xiàn)象及處理分析過程如下： 十月十二日晚23：40分左右，掘進(jìn)班噴完漿后，啟動(dòng)電機(jī)掘進(jìn)了34cm 突然緊急停機(jī)。1#、2#、6#、9#泵電流測(cè)試故障停止，主電機(jī)未停，在停電機(jī)后拉掉4#電機(jī)的刀熔開關(guān)（因4#離合器冒煙），確認(rèn)故障后再啟動(dòng)各泵站，9#泵站電流測(cè)試停泵，在確認(rèn)故障后再啟動(dòng)9#泵，并轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤清碴。由于已到交班時(shí)間，故停止掘進(jìn)。保養(yǎng)班接班后，在只啟動(dòng)各泵站的情況下未發(fā)生異常，而在準(zhǔn)備掘進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)在啟動(dòng)泵站和主電機(jī)后數(shù)分鐘內(nèi)，就會(huì)由于電流測(cè)試故障而停1#、2#、6#、9#泵，導(dǎo)致無法掘進(jìn)，而且在停止電機(jī)后，啟動(dòng)電機(jī)指示燈閃爍。 在分析解決故障時(shí)，由啟動(dòng)電機(jī)指示燈閃爍入手，由于正常情況下，停止電機(jī)后是不會(huì)閃爍的。通過手提電腦聯(lián)機(jī)發(fā)現(xiàn)，八個(gè)主電