MCC柜控制与保护设备的故障维护分析

吴文杰

（杭州华电半山发电有限公司，浙江杭州310011）

1 概述

1.1 名词解释

MCC：Motor Control Center，电动机控制中心，就是马达控制中心。发电厂或大型工业配电控制中心有很多动力设备，比如各种水泵、油泵、排污泵、冷却风机等，这些设备的控制与保护一般都采用低压配电柜，这种低压配电柜就是MCC，这些设备由电源中心配电柜统一供电。

PC：Power Center，动力中心，是指电源分配中心，也就是集中电源柜。

1.2 结构形式

PC为MCC上级电源，PC柜为整组配电柜供电，其中包括MCC柜，MCC柜是接收PC柜的电源，继而为下游负载，如马达控制中心屏柜等供电，或者直接控制电动机。有时候，为了方便维护维修，设计人员会将为MCC柜供电的PC柜分成两段或三段，当运行中的某一段线路出现问题的时候，就能快速方便地切换到没有故障的线路。

2 MCC柜控制与保护

MCC柜一次系统一般由断路器、接触器、热继电器、变频器等元器件组成，二次元器件一般有熔断器、中间继电器、指示灯、万转开关、按钮等，这些元器件通过一定的连接控制，就形成了简单的保护回路，保护回路中，各个元器件都有着自己独有的功能作用，当出现故障时，不同的故障分别对应着一个不同的出现工作异常的元器件。如启动时接触器不吸合，我们只要检查接触器线圈供电回路就行；当出现各种指示状态和反馈信号不正常时，我们就要去查看辅助回路的接线情况；当二次线路正常而一次线路无输出或缺相的时候，我们就要检查一次主回路，如断路器、接触器等。

3 MCC柜常见故障分析

MCC柜控制单元常见的问题一般有以下五类：

3.1 远程无法启动或启动后无反馈信号

造成这种现象的原因一般是二次插件接触不良，因为二次插件易受环境变化影响，造成变形，变形后内部的铜端子连接片也会变形，变形后的动插件和静插件不能有效连接，就会导致控制回路断线，接触器或变频器无法启动。

3.2 指示灯不亮

运行指示灯是观察面板时最能体现设备运行工况的，指示灯指示不正确，会严重地影响操作人员的判断。因长期处于运行状态，一些指示灯发光亮度会随着时间的推移逐渐变暗，导致操作人员误判，引起误操作；还有一种情况就是通常的指示灯反映的都是接触器等操作有剧烈振动的元器件的状态，一些频繁动作的接触器二次辅助触点上的接线容易松动脱落，导致状态指示灯不亮。

3.3 控制单元容易停机

MCC柜某一控制单元出现此类故障，一般是由接触不良引起的，接触不良点一般发生在二次插件和接触器、变频器等元器件的端子接线上，这类故障明显的特征是当柜子出现较大振动时停机，停机后可以操作启动。

3.4 某一元器件烧毁

在例行的巡检中，偶尔会在现场闻到漆包线起热烧糊的臭味，发生这种故障一般是由于储能电机、分合闸线圈、接触器线圈或继电器线圈烧毁。出现这种故障的原因有两种，一是储能电机和分合闸线圈供电回路没有及时断电，或长时间处于通电运行状态，逐步起热引起烧毁；二是因为接触器或继电器由于机械卡滞没有吸合到位，线圈吸合回路在接触器或继电器断开时，气隙较大，磁阻大，为了可靠吸合，线圈必须产生足够的磁通，所以线圈长时间处于过电流状态，引起过热烧毁。

3.5 一次线路缺相

出现这类故障的原因一般是接触器质量问题或者是受使用环境影响，由于接触器主触头接点质量问题或者接点压力不足，导致接触电阻增大，引起接触不良和缺相。现场MCC控制设备有的处于油污和灰尘较大的环境中，油污和灰尘会在接触器主触头表面形成一层电阻层，或使主触头表面氧化严重，都会引起接触电阻增大，也会引起接触不良和缺相。

4 MCC柜设备的维护

MCC柜设备的维护主要有以下四点：

（1）由于MCC柜经常处于频繁的操作状态，柜子中的一次元器件如接触器、变频器等在动作时会有较强烈的振动，这样就有可能引起接线松动，甚至引起导电部件安全距离变动，导致设备带电部件对地或相间的电气间隙无法保证。所以要在年度维修计划中确定好维修时间，一般的厂内维修保养时间不超过6个月，在维修保养期间，要重点查看接触器、变频器的一、二次接线是否松动，松动后的导线或元器件因为接点接触不良会引起发热情况，发热会引起连接导线绝缘老化，绝缘阻值降低，可根据维护中发热情况进行适当的绝缘检测。

（2）安装小电流值的接触器时通常是采用导轨固定卡进行位置限定的，由于前期导轨固定卡定位螺丝没有紧固到位，在接触器动作时会逐渐朝重心方向移位，引起元器件的位置变动，可能导致电气设备的安全距离受到影响，也会因元器件的拖拽，引起接线脱落，引发安全事故。所以，要重点检查各个安装元器件是否有移位，并修复固定。

（3）电厂的MCC柜目前常用的低压柜有MNS、GCS等低压抽出式开关柜，这些设备的抽出式单元接线通常采用一、二次插件与外部接线连接，一、二次插件连接容易受卡滞的影响，引起接触不良或起热，继而烧坏一、二次插件。通常引起一、二次插件烧毁的原因为操作因素，如抽屉推拉没有到位，或者推拉时过于猛烈，导致插件动静插头因冲撞变形。避免这种现象简单有效的方法是在一、二次插件的插接连接部分涂抹凡士林，进行润换，从而解决抽插中出现的卡滞问题。

（4）定期进行电气预防性试验，电气预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一。为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，预防性试验检测主要依据DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》、GB 50150—2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的相关标准进行，对及时发现、诊断设备缺陷起到重要作用。

5 结语

对于MCC柜，在选型设计前期，应选择正确的柜子型号，选择正确的元器件，在进行原理和接线图纸设计时，应充分考虑尽量少使用插件，多使用端子，这样就能减少插件接触不良的概率。在后期运行维护过程中，应充分保证设备抽出和推进机构的灵活性，并保证一、二次线路的接线紧固性。要规范年度检修计划，并根据设备的运行工况合理安排电气预防性试验工作，以便及时发现配电设备的故障隐患，避免因断电造成的生产经营损失。及时消除配电设备的火灾隐患，也是设备安全运行的有效保障。