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[摘 要]城市轨道交通中采用软启和变频的风机普遍存在两种问题：一种是由上级电源倒闸操作引发的软启动器报警故障，另一种是变频器引发的风机无法远程启动故障，这两种故障均必须由维修人员前往故障现场进行手动操作后方可消除。该类问题经常复发，不仅存在一定的安全隐患，而且给日常设备维修维护带来了巨大的不便。通过对故障案例进行分析和诊断，发现该类风机报警问题存在执行机构误判断和信号连锁不匹配问题。在此基础上，经过反复的试验，总结出行之有效的解决方法，通过加装延时继电器和程序优化，彻底消除了该类问题的复发，既提升了风机的运行可靠度，也节省了大量的人力。
[关键词]轨道交通；风机；软启动器；变频器；故障报警
中图分类号：S870 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0231-01
轨道交通隧道风机是一级负荷，根据系统要求在车站两端为每一区间隧道设有活塞/机械通风系统。区间隧道机械风口与活塞风口合用，隧道风机与活塞风道并列。机械通风系统由可逆转的隧道风机（TVF-I1、I2、II1、II2）和相应的风阀组成，系统可进行活塞通风或机械通风的转换；每端两台隧道风机可并联对一条区间隧道通风，也可两台隧道风机互为备用，单独对一条区间隧道通风，以满足区间隧道正常、阻塞、火灾各工况运行要求。
一、隧道风机控制原理
（一）最优先级—现场控制
当SA'在现场位置时，无论SA在何位置，均只能在现场分合闸；当SA'在环控位置且SA在环控位置时，只能在通风空调电控柜上分合闸；当SA'在环控位置且SA在BAS位置时，只能通过通讯远程分合闸；无论什么情况下，可以远程监测。在非消防模式下，当线温和轴温报警时，不允许风机运行。无论在自动还是手动状态下，仅当风阀打开时才允许风机运行。当接受到BAS的火灾状态时，直接通过旁路接触器启动回路，火灾状态时风机正反转切换时间小于60秒（通过软启本身软制动实现，需要PLC编程实现逻辑控制）。
（二）隧道风机与上位机通讯内容
环控电控柜通过通讯接口向BAS上传信号为：BAS，环控/就地、BAS/环控、正转、反转、停止、故障、超温报警和超温跳闸状态；BAS向环控电控柜下发控制信号为：正转运行控制、反转运行控制和停止控制。
（三）隧道风机电源供电方式
轨道交通隧道风机是一级负荷，采用双电源供电，双电源末端切换均采用PC级双电源切换装置。
（四）隧道风机采用AB软启动存在的问题
1、上级电源供电方式：
供电系统采用集中供电、110/35kV二级供电方式，主变电所进线采用110kV电压等级，馈出线采用35kV电压等级；一般每个车站设一座35/0.4kV降压变电所，对于规模较大的车站可根据具体情况增设跟随式降压变电所。每座降压变电所设两台35/0.4kV配电变压器。
2、具体TVF黄闪故障情况：
当车站400V变电室倒闸检修，影响本站4台TVF，发生报警，报警故障代码为F29通讯故障或者F10PTC电极故障，当故障发生时必须现场复位，软启动器才能恢复正常工作。区域变电所倒闸操作对整改区域的TVF都产生影响，倒闸都在夜间进行，极大的增加了人力物力，并且存在消防安全隐患。
二、故障1：软启动器故障
针对地铁隧道风机在上级电源倒闸操作双电源切换过程中软启报F29通讯故障或者F10PTC电极故障现象，我们通过试验模拟此故障。此故障并非产品本身或者通讯卡问题，是因为双电源在切换过程中间导致软启动控制电源瞬间有几十毫秒的掉电又恢复，软起会误认为是故障（如果控制头断电时间超过2S以上就不会报故障）。通过在实验室反复试验，最终确认导致此现象发生的原因是软起控制头电源瞬间掉电问题，排除Dnet瞬间掉电导致故障。
（一）实验过程
1、软起控制电通过Mirco810继电器输出触点连接到软起控制模块上，通过编程继电器输出触点延时2秒闭合触点，软起动不报故障。实验循环次数100次。
2、模拟现场双电源切换，瞬间断开Mirco810控制电又恢复，Mirco810重启（重启时间大概2-3S），继电器触点闭合，软起动不报故障。实验循环次数100次。
（二）解决方案
软起控制模块保持长通电：增加软起控制回路小型时间继电器（保证在任何情况下软起控制模块有电）。
通过对全线隧道风机TVF的控制回路改造，解决了软启动器在倒闸操作时的误报警问题。
三、故障2：风机无法远程启动
（一）故障现象
2号线运营期间环调经常报故障，有些带变频器风机无法远程启动（如UOF、KT、HPF风机），低压供电到现场发现此类的风机并没有报故障与黄显，检查变频器与二次控制回来并没有发现故障，但只要经过手自动切换之后，风机就可以正常的启动，之后联系环调后风机也可正常远程启动。但是等到第二天，再次走模式后，该风机又无法远程启动，必须由低压维修人员现场对其手自动切换操作。
针对该问题，通过用电脑连接PLC发现，该台UOF的LOCK点被厂家设置参数成1，则风阀连锁始终状态为常闭状态，这时我们找到了问题，由于风阀在软件上的连锁始终是常闭的，但是硬连锁上风阀打开时需要一个时间的，但是此时变频器已经提前收到软连锁已闭合，硬连锁并没有闭合，导致风机无法启动，所以之后我们去维修的时，此时的风阀硬连锁已经闭合，只要手自动切换重新下发信号，风机就可以正常的启动。
（二）故障解决方案
为了排除此类故障，制定了解决方案与补偿程序：
1、将风机与风阀的软连锁对应起来
（1）在点位表中找到UOF-A1对应的联锁设备UOS/DZ-A1。
（2）在PLC程序中找到该联锁风阀，并将风阀OPEN点的程序参数复制，并联锁到风机中的LOCK点6。
（3）保存好修改之后的程序，重新连接PLC将修改好之后的程序上载给PLC即可。
2、给PLC加一个补偿程序，当風机遇到信号问题的时候，让PLC每隔30s重新下发一个启动信号，连续发3次，重新启动变频器。
（1）打开原有的程序。
（2）在原有程序上导入一个新增程序VSFv1.0，该程序是能够让变频器在通讯接收出现问题时，每隔30秒下发一次启动信号，重新启动变频器，一共下发三次。
（3）重新保存好修改之后的程序，重新连接PLC将修改好之后的程序上载给PLC即可。
四、结语
地铁机电设备的安全可靠运行是有效提高应急处置能力、提升地铁服务质量的保证。机电设备维修员应清晰的掌握机电设备设计要点及控制原理，从而解决设备在运行中出现的实际问题。
[关键词]轨道交通；风机；软启动器；变频器；故障报警
中图分类号：S870 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）26-0231-01
轨道交通隧道风机是一级负荷，根据系统要求在车站两端为每一区间隧道设有活塞/机械通风系统。区间隧道机械风口与活塞风口合用，隧道风机与活塞风道并列。机械通风系统由可逆转的隧道风机（TVF-I1、I2、II1、II2）和相应的风阀组成，系统可进行活塞通风或机械通风的转换；每端两台隧道风机可并联对一条区间隧道通风，也可两台隧道风机互为备用，单独对一条区间隧道通风，以满足区间隧道正常、阻塞、火灾各工况运行要求。
一、隧道风机控制原理
（一）最优先级—现场控制
当SA'在现场位置时，无论SA在何位置，均只能在现场分合闸；当SA'在环控位置且SA在环控位置时，只能在通风空调电控柜上分合闸；当SA'在环控位置且SA在BAS位置时，只能通过通讯远程分合闸；无论什么情况下，可以远程监测。在非消防模式下，当线温和轴温报警时，不允许风机运行。无论在自动还是手动状态下，仅当风阀打开时才允许风机运行。当接受到BAS的火灾状态时，直接通过旁路接触器启动回路，火灾状态时风机正反转切换时间小于60秒（通过软启本身软制动实现，需要PLC编程实现逻辑控制）。
（二）隧道风机与上位机通讯内容
环控电控柜通过通讯接口向BAS上传信号为：BAS，环控/就地、BAS/环控、正转、反转、停止、故障、超温报警和超温跳闸状态；BAS向环控电控柜下发控制信号为：正转运行控制、反转运行控制和停止控制。
（三）隧道风机电源供电方式
轨道交通隧道风机是一级负荷，采用双电源供电，双电源末端切换均采用PC级双电源切换装置。
（四）隧道风机采用AB软启动存在的问题
1、上级电源供电方式：
供电系统采用集中供电、110/35kV二级供电方式，主变电所进线采用110kV电压等级，馈出线采用35kV电压等级；一般每个车站设一座35/0.4kV降压变电所，对于规模较大的车站可根据具体情况增设跟随式降压变电所。每座降压变电所设两台35/0.4kV配电变压器。
2、具体TVF黄闪故障情况：
当车站400V变电室倒闸检修，影响本站4台TVF，发生报警，报警故障代码为F29通讯故障或者F10PTC电极故障，当故障发生时必须现场复位，软启动器才能恢复正常工作。区域变电所倒闸操作对整改区域的TVF都产生影响，倒闸都在夜间进行，极大的增加了人力物力，并且存在消防安全隐患。
二、故障1：软启动器故障
针对地铁隧道风机在上级电源倒闸操作双电源切换过程中软启报F29通讯故障或者F10PTC电极故障现象，我们通过试验模拟此故障。此故障并非产品本身或者通讯卡问题，是因为双电源在切换过程中间导致软启动控制电源瞬间有几十毫秒的掉电又恢复，软起会误认为是故障（如果控制头断电时间超过2S以上就不会报故障）。通过在实验室反复试验，最终确认导致此现象发生的原因是软起控制头电源瞬间掉电问题，排除Dnet瞬间掉电导致故障。
（一）实验过程
1、软起控制电通过Mirco810继电器输出触点连接到软起控制模块上，通过编程继电器输出触点延时2秒闭合触点，软起动不报故障。实验循环次数100次。
2、模拟现场双电源切换，瞬间断开Mirco810控制电又恢复，Mirco810重启（重启时间大概2-3S），继电器触点闭合，软起动不报故障。实验循环次数100次。
（二）解决方案
软起控制模块保持长通电：增加软起控制回路小型时间继电器（保证在任何情况下软起控制模块有电）。
通过对全线隧道风机TVF的控制回路改造，解决了软启动器在倒闸操作时的误报警问题。
三、故障2：风机无法远程启动
（一）故障现象
2号线运营期间环调经常报故障，有些带变频器风机无法远程启动（如UOF、KT、HPF风机），低压供电到现场发现此类的风机并没有报故障与黄显，检查变频器与二次控制回来并没有发现故障，但只要经过手自动切换之后，风机就可以正常的启动，之后联系环调后风机也可正常远程启动。但是等到第二天，再次走模式后，该风机又无法远程启动，必须由低压维修人员现场对其手自动切换操作。
针对该问题，通过用电脑连接PLC发现，该台UOF的LOCK点被厂家设置参数成1，则风阀连锁始终状态为常闭状态，这时我们找到了问题，由于风阀在软件上的连锁始终是常闭的，但是硬连锁上风阀打开时需要一个时间的，但是此时变频器已经提前收到软连锁已闭合，硬连锁并没有闭合，导致风机无法启动，所以之后我们去维修的时，此时的风阀硬连锁已经闭合，只要手自动切换重新下发信号，风机就可以正常的启动。
（二）故障解决方案
为了排除此类故障，制定了解决方案与补偿程序：
1、将风机与风阀的软连锁对应起来
（1）在点位表中找到UOF-A1对应的联锁设备UOS/DZ-A1。
（2）在PLC程序中找到该联锁风阀，并将风阀OPEN点的程序参数复制，并联锁到风机中的LOCK点6。
（3）保存好修改之后的程序，重新连接PLC将修改好之后的程序上载给PLC即可。
2、给PLC加一个补偿程序，当風机遇到信号问题的时候，让PLC每隔30s重新下发一个启动信号，连续发3次，重新启动变频器。
（1）打开原有的程序。
（2）在原有程序上导入一个新增程序VSFv1.0，该程序是能够让变频器在通讯接收出现问题时，每隔30秒下发一次启动信号，重新启动变频器，一共下发三次。
（3）重新保存好修改之后的程序，重新连接PLC将修改好之后的程序上载给PLC即可。
四、结语
地铁机电设备的安全可靠运行是有效提高应急处置能力、提升地铁服务质量的保证。机电设备维修员应清晰的掌握机电设备设计要点及控制原理，从而解决设备在运行中出现的实际问题。