地铁隧道风机故障与消除浅述
地铁隧道风机故障与消除浅述
隧道通风系统是地铁隧道安全运行的重要组成部分，通风系统能否正常工作与隧道内运行环境条件、运行效率、运行安全密切相关。在地铁这个特殊行业中隧道通风分为区间隧道通风及车站隧道通风。区间隧道通风系统作用为改善区间空气质量，为列车正常运营提供所需的环境条件。并且在区间火灾的时候迅速排出烟气，诱导乘客疏散撤离。而隧道风机（TVF）是区间隧道通风系统的主要设备。
1 故障发生过程
2013年1月1日至5月31日，西安地铁二号线TVF隧道风机软启动器设备在早通风BAS模式控制下，共有11台TVF风机软启动器偶报（A、B、C）失相故障，导致风机无法开启。
2 故障原因的分析
2.1针对此类故障，车间技术人员在2号线现场环控模式下测试多次均无此类故障发生。为了进
一步确认此类故障发生的原因，同设备厂家技术工程师在西安航天自动化股份有限公司进行了故障模拟和性能测试，测试内容主要分为：
测试内容：
1） 试验目标：模拟地铁2#线TVF控制系统。
2） 试验设备：150F-135NBD，1756-L61，1756-EN2T。
3） 试验内容：通过模拟地铁2号线TVF风机的电气环境，以便测试SMC产品在各个状态下，发生“A，B，C失相”故障的电气参数环境，以分析在地铁2#线所遇故障的原因，并予以解决方案。
4） 测试过程记录如下：
A. 环控模式下
a） 测试一
测试方法：在环控状态下，人为去除B相快熔，造成B相缺相，通过环控柜按钮只发送KM1吸合命令，不发送SMC启动命令，观察是否报出F1，F2，F3故障及故障发生时间。
测试结果：在KM1吸合、SMC无启动命令的情况下，SMC无故障报出，且SMC检测回路显示电压、电流三相均为0.
北京地铁运营时间b） 测试二
测试方法：在环控状态下，人为去除B相快熔，造成B相缺相，通过环控柜按钮发送KM1吸合命令，通过KM1的辅助触点发送SMC启动命令，观察是否报出F1，F2，F3故障及故障发生时间。
现象如下：
（1） 在KM1吸合同时，KM1辅助触点将启动命令送达SMC本体，KM1吸合瞬间，SMC报F2（B相失相）。
（2） 修改P122参数（SMC启动延时时间）为4S，进行4S延时启动，状态同上。
（3） 修改P122参数为10S，状态同上。
测试结果：吸合KM1，KM1吸合后，通过KM1辅助触点发送SMC启动命令， 接触器吸合后瞬间即报出缺项故障。设置P122号参数同样如此。
以上测试结果说明：启动延时仅用于SMC 内部可控硅开断控制延时，SMC的保护、检测仅与启动命令有关，与SMC启动延时参数无关。
B. BAS控制模式下
a） 测试一
测试方法：在BAS控制模式下，恢复前期人为制造的B相缺相， 模拟BAS系统的控制命令，即KM1吸合命令通过LogixCommand.11，LogixCommand.12发出，SMC启动命令通过LogixCommand.1（“Start”）发出。P122参数设为4s，观察SMC检测回路所测到的电压及电流。
（1） BAS先发出KM1吸合命令，同时发送SMC“Start”命令。
BAS先发出KM1吸合命令，延时2s后发出SMC“Start”命令。
测试结果： KM1吸合的同时发出SMC启动命令，SMC立即执行自身的4s延时启动，在延时过程当中，电压检测有效，电流检测有效，电流检测显示1A左右；KM1吸合后，如果延时2s发送SMC启动命令，在前2s时间内，电流检测为0，电压检测有效。2s后SMC进入启动过程，本体自身进行4s延时，在延时过程中，电流检测有效。
b） 测试二
测试方法：在BAS状态下，人为去除B相快熔，造成B相缺相，通过BAS发送KM1吸合及SMC启动指令，P122参数设为4s，观察是否报出F1，F2，F3故障及故障发生时间。
（1） BAS先发出KM1吸合命令，同时发送SMC“Start”命令。
（2） BAS先发出KM1吸合命令，延时2s后发出SMC“Start”命令。
測试结果： 在BAS同时发出KM1吸合命令及启动命令情况下，KM1吸合，SMC瞬间报B相失相故障；在BAS先发出KM1吸合命令后，延时2s后发出SMC启动命令的情况下，KM1吸合的瞬间无故障报出，2s后SMC报“B相失相”故障。
2.2故障原因
根据以上测试结果分析，结合前几次在 地铁2号线现场测试，初步得出以下结论：
a） SMC的P122参数（启动延时时间）效果：该启动延时仅用于SMC 内部可控硅开断控制延时，SMC的保护、检测仅与启动命令有关，与SMC启动延时参数无关。
b） 前期现场测试结果分析：地铁2号线现场实测，通过现场实测分析， KM1的 A，B，C三相触点吸合过程，三相得电时间差最大到300ms左右。由于在在环控状态下，通过KM1的辅助触点来发送启动命令，KM1吸合之后SMC才能接收到启动命令，收到启动命令后检测回路开始工作，因此检测回路相对滞后于接触器吸合时间。在现场环控位置测试多次均无此类故障发生。
3故障处理
经过测试，得出结论，可通过调整BAS系统设置正反转控制命令与软启动器启动命令时间差，即：先进行正转或反转控制，主回路接触器吸合后，延时4S再启动软启动器运行的测试方案。经过后期整改，先对北客站、北苑站、运动公园站和凤城五路站共计8台TVF风机BA
S系统设置软启动器启动命令时间延时4S，与环调进行协商沟通，除按正常早通风模式启动风机外，增加每周一、三、五、日早通风模式启动北客站、北苑站、运动公园站和凤城五路站共计8台TVF风机10分钟，维持两周时间，未出现此故障，之后将全线其他TVF风机启动命令时间全部整改后正常。
4 结语
针对此类故障，我们也对西安地铁一号线的运行情况进行了了解，并对相关TVF风机启动命令延时时间进行了修改，自2013年7月份运行至今，再未出现此类故障。通过此次故障分析、排查及处理，彻底解决了TVF风机偶报缺相故障的发生，保证了隧道风机设备的正常运行。
参考文献：
[1] 电动机软启动器实用技术[M]. 北京：中国电力出版社，2010.
[2] 罗克韦尔SMC-Flex软启动器用户手册.

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