GE变桨系统集中性故障处理办法

刘宇涛+穆帅

摘 要：目前，GE风机随着风机年限的增长，故障率也逐渐增多起来，特别是SSB变桨系统故障，是造成风机可利用率低的主要原因，发现变桨通讯故障，是困扰GE风机的集中性故障。该类故障较复杂，涉及包括顶部控制柜，滑环及轮毂主控柜三部分，需要通过系统性的分析判断，缩小故障范围，排除故障。

关键词：变桨控制器超时；变桨控制器通讯错误；变桨控制器；滑环；5F1；15F1

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）04-0150-01

1 故障信息

（1）故障代码：119pitch controller timeout变桨控制器超时，120communication fault pitch controller变桨控制器通讯错误。

（2）故障描述：119每150ms产生的轮毂通讯超时信号数量累计超过10个，120从变桨控制器发送过来的接收包发生6个通讯错误。

（3）故障现象：一般小风天报，单报119或120，可以复位掉，有时复位掉可转几个小时到几天不等，偶尔复位不掉，但一般会伴随其他变桨故障发生。

（4）故障分析：以上两个故障均属于同一类故障-通讯故障，即变桨控制器与PLC模块建立不了连接。该通讯回路图如图1所示。

变桨通讯回路基本原理：在变桨系统的终端—变桨控制器5A1，和PLC从站的通讯模块15A2之间，通过四个带屏蔽的通讯线，加上两端的过压保护模块5F1和15F1，经过滑环的20，21，23，24四个通道，来实现轮毂与顶柜之间的通讯。若其中一组发送或者接收的数据包丢失6个以上，或者在150ms内的超时的数据包超过10个，就会报通讯故障。

2 相关图纸分析

具体布局走线：

从以上图纸来看，以变桨控制器发出信号给PLC为例：

作为变桨控制器5A1的串口通讯模块发出的通讯线：7，9号点，（TX+，TX-）棕，橙两根线，经15F1模块的OUT（输出）侧的9，4号点，通过内部的保护回路，再由IN（输入）侧的9，4号点，经V10，V9两根线，连到滑环的20，21号点，作为PLC的接收的通讯线，经15F1模块的N（输入）侧的9，4号点，通过内部的保护回路，再经15F1模块的OUT（输出）侧的9，4号点，输入到从站的PLC通讯模块15A2的COM3的6，9号点上。若该通道由变桨控制器发送数据包丢失6个以上，就会报120故障（变桨控制器通讯错误）。

而变桨控制器接收的两根线6，8号点的原理是一样的，若该通道变桨控制器接收的数据包在150ms内的超时的数据包超过10个，就会报119故障（变桨控制器超时）。

3 相关元件的工作原理及分析

名称：过电压保护模块（5F1、15F1）；

型号：DATA- MODUTRAB MT-RS485-TTL；

作用：是协助保护控制电子装置的输入，防止它们被数据传输电缆中传来的过压破坏。

位置：一个模块是安置在控制柜中的同步控制器的前端（5F1），另一个模块是安置在顶箱中的副PLC的前端。

内部工作原理：

气体放电管的功能是中压保护，而干扰抑制器是微压保护。

干扰抑制器是一个响应速度非常快的半导体，限制电压在它的额定值1.8th。

只有当电压超压时，干扰抑制器才会触发动作。整个回路的设计是这样的：当回路上电流增大，增幅越来越大时，积聚的电流通过气体放电管放电而消耗掉，這样在保护了干扰抑制器，防止它被损坏。

4 故障原因罗列及防范措施

故障原因1：

15F1和5F1作为通讯线在顶柜和轮毂柜的两个保护元件，本身不易损坏，通常的故障点在接线上。轮毂内的5F1模块，由于更换完滑环线，其中4根通讯线（V9/V10/V7/V5）及两根屏蔽线（V2/V1）会重新接到模块的（IN）输入端，而这六个线的线鼻子工艺是否良好，线鼻子内的匝数是否足够，布线是否合理不受力，均是影响通讯的重要因素，应引起重视。

（1）线鼻子松动。（模块上下端头接线的线鼻子松动虚接）。（2）线鼻子内部虚接或匝数过少。（3）模块的屏蔽线未紧固。

防范措施1：（1）对以上模块的通讯线进行检查紧固。（2）重做线鼻子。（3）对屏蔽线检查紧固。

故障原因2：滑环由于是转动部件，是造成通讯故障的高发地。检查导致通讯故障的滑环的20-25六组金针及通道。由于滑环导轨一直在转动，金针与导轨接触面会逐渐氧化，露出内部的绝缘部分，而通讯线对信号的连贯性要求很高，这样就造成了传输信号数据包的丢失，引发故障。

（1）金针长期磨损。（2）金针无法有效与导轨贴合。（3）金针固定不牢，易弹起。

防范措施2：（1）加强金针的保养和维护，保持轨道干净，润滑充足。（2）检查轨道是否有磨损，涂抹润滑油，保证轨道光滑。（3）检查金针磨损程度，及时更换受损金针。