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摘 要： 对潜水泵降压启动柜无法启动及启动过程中发生自的故障进行分析，提供一种改造简单、成本便宜、工作稳定的保护启动电路模块，具有较高的实用价值。
关键词： 降压启动；维修改造；运行可靠
范家沟闸站位于江动厂南侧板涵西出口与串场河交汇处，2001年建成，设计流量2m3/s，2台潜水泵的电机装机容量为90KW。主要为市区中心区西部地区即江动厂、公园新村等地势低洼地段防洪、排涝服务。
1 故障成因及原理分析
该泵站两台潜水泵降压启动柜发生线路故障，无法正常启动。
问题1：1#潜水泵控制柜时而能启动，时而报警指示灯亮，无法启动。
分析：由于电气柜面板上指示灯的标识已被油漆覆盖，无法得知该指示灯是何指示灯。所以经过线路排查，查明该指示灯是绕组热保护指示灯。最终发现故障原因是潜水泵电机保护线到控制柜上接线排（其中的一根绕组热保护接线虚接），线路回路常闭有时候会变常开，导致继电器保护动作，报警指示灯亮，无法正常启动。
问题2：2#潜水泵出现的问题，是只能实现降压启动，无法实现全压运行。即启动后一会儿，即跳闸。由于该站电气柜使用年代较久，图纸遗失。技术人员无法根据图纸查找电气故障。因此，工作人员要排除故障，首先做了查线的工作，接着绘制好该站降压控制柜的电路图。
该站降压控制柜电气图如图1所示。
分析：
1）图1所示电路图为潜水电泵降压启动控制系统电路图。此电路图表明降压启动控制系统电路由主电路、控制电路和指示电路三部分组成。主电路中M为潜水泵的电动机；TM为QZB型45KW的自耦变压器；熔断器FU1用于电机短路保护，FU2用于指示电路保护；QF为电源空开，电机全压运行是由主接触器KM3来进行控制，而接触器KM1、KM2是采用自耦变压器降压启动的方法来控制。根据电机在两种控制方法的现场启动情况进行比对，工作人员可以利用时间继电器KT，把降压器启动的时间长进行调整。把此电路时间长调整为10s。继电器K1、K2、K3控制中间继电器KA1、KA2、KA3，中间继电器KA1、KA2、KA3用于控制接触器KM1、KM2、KM3通断。SA1为主令开关，启动前必须先打到现地位置。SB1为近地启动控制按钮，SB2为现场停止控制按钮。当指示灯HG1、HG2亮时，表示电源有电且电动机处于停止状态；当指示灯HY2亮，说明电动机处于降压启动状态；当指示灯HR6亮，表示电动机处于全压运行状态。
2）降压启动过程：把空开电源QF合上，同时把启动按钮SB1按下，中间继电器K1线圈瞬间得电吸合，K1自锁；控制电路中K1常开变闭合，线圈KA1得点，KA1常开变常闭，接触器KM1线圈吸合，时间继电器KT线圈得电，KM1自锁触头闭合，线圈KM2得电，接触器KM2主触头闭合，电机通过自耦变压器QZB的85%的抽头进行了降压启动。与此同时把常闭辅助触头KM1断开，联锁KM3接触器。同时，断开继电器K1的常闭辅助触头，这时指示灯HG1则熄灭。接触器KM1常开辅助触头闭合，指示灯HY2亮，这时的电机状态为降压状态。
3）全压运行分析：电机降压开启10秒钟以后，这时的时间继电器KT通电延时触头关闭。这时，在指示电路中，继电器K2线圈同时得电，K2线圈的常开自锁保持。在电路中，KA2与串联的接触器KM1常闭触头分开，随即接触器KM1、KM2线圈便会失电，接觸器KM1、KM2辅助触头都回复原位，KM1、KM2主触头断开，可以切除自偶变压器QZB，这样降压启动的过程就结束了。
在控制电路中，闭合KA3常开触头，这时接触器KM3线圈同时得电，KM3二对常闭辅助触头分断，KM3主触头闭合，此时电动机便会是全压运行的状态。这时，指示电路的中间继电器KA2常闭触头的状态为断开状态，两个指示灯HG1、HY2则是熄灭状态；而接触器KM3常开辅助触头处于闭合状态，指示灯HR6常亮。
问题2无法实现2#泵全压运行，主要检查全压启动过程。技术人员主要排查了11、12点间的KA3及11、13点间的KM3常开点是否能吸合，12、13点间的常闭点KM3是否正常闭合，04、13点间的KM3线圈是否能吸合。
经过排查，分析是由于长时间运行，排涝泵站附近的水汽及污水沟里的沼气能够腐蚀电气元件的触头，导致触头氧化变黑，致使电路导通性能下降，电机无法全压运行。维修人员更换了启动、停止控制按钮，中间继电器及底座，并且，将接触器主触头氧化变黑的部分打磨光亮。经过处理后，2#潜水泵能顺利启动。
2 改进后的控制电路
进行改进调整以后的控制电路如图2。在此控制电路中，保护电路进一步调整改进，采用集成模块BBM-Ⅱ替代了信号放大模块。用集成模块优点：1）面板指示清晰、使用简单，如电源灯、故障报警指示灯简单明了。其中，报警指示灯分别为（浸水JS、泄露XL、湿度YS、超温WC、轴温WZ）；2）性能稳定，由于该集成模块采用封装式结构，比较而言，使用性能更加稳定；3）易维护，如果集成模块损坏，直接更换，即可。综上，改进后的控制电路，将更加有利于该泵工程运行维护管理工作。
3 结束语
总之，通过此次电气检修的经历，工作人员发现范家沟泵站降压启动柜存在的设计不合理处。通过采取经济、合理、可行的改进措施，该站技术人员实现了电机保护装置的改进。这样可有效减小了电动机启动过程中所出现的故障。从这几个月的电机使用情况来看，此保护装置有成本低、容易维修的特点，同时它稳定的性能，保护效果明显的优点，使单位的设备进行正常使用保证，所以说这是一种实用且可靠的电机降压起动保护装置。
参考文献：
[1]王永丰，水泵自耦降压启动电路改进，设备管理与维修，2011（01）.
[2]朱望德，基于PLC的自耦变压器降压启动自动控制，机床电气，2010（13）.
关键词： 降压启动；维修改造；运行可靠
范家沟闸站位于江动厂南侧板涵西出口与串场河交汇处，2001年建成，设计流量2m3/s，2台潜水泵的电机装机容量为90KW。主要为市区中心区西部地区即江动厂、公园新村等地势低洼地段防洪、排涝服务。
1 故障成因及原理分析
该泵站两台潜水泵降压启动柜发生线路故障，无法正常启动。
问题1：1#潜水泵控制柜时而能启动，时而报警指示灯亮，无法启动。
分析：由于电气柜面板上指示灯的标识已被油漆覆盖，无法得知该指示灯是何指示灯。所以经过线路排查，查明该指示灯是绕组热保护指示灯。最终发现故障原因是潜水泵电机保护线到控制柜上接线排（其中的一根绕组热保护接线虚接），线路回路常闭有时候会变常开，导致继电器保护动作，报警指示灯亮，无法正常启动。
问题2：2#潜水泵出现的问题，是只能实现降压启动，无法实现全压运行。即启动后一会儿，即跳闸。由于该站电气柜使用年代较久，图纸遗失。技术人员无法根据图纸查找电气故障。因此，工作人员要排除故障，首先做了查线的工作，接着绘制好该站降压控制柜的电路图。
该站降压控制柜电气图如图1所示。
分析：
1）图1所示电路图为潜水电泵降压启动控制系统电路图。此电路图表明降压启动控制系统电路由主电路、控制电路和指示电路三部分组成。主电路中M为潜水泵的电动机；TM为QZB型45KW的自耦变压器；熔断器FU1用于电机短路保护，FU2用于指示电路保护；QF为电源空开，电机全压运行是由主接触器KM3来进行控制，而接触器KM1、KM2是采用自耦变压器降压启动的方法来控制。根据电机在两种控制方法的现场启动情况进行比对，工作人员可以利用时间继电器KT，把降压器启动的时间长进行调整。把此电路时间长调整为10s。继电器K1、K2、K3控制中间继电器KA1、KA2、KA3，中间继电器KA1、KA2、KA3用于控制接触器KM1、KM2、KM3通断。SA1为主令开关，启动前必须先打到现地位置。SB1为近地启动控制按钮，SB2为现场停止控制按钮。当指示灯HG1、HG2亮时，表示电源有电且电动机处于停止状态；当指示灯HY2亮，说明电动机处于降压启动状态；当指示灯HR6亮，表示电动机处于全压运行状态。
2）降压启动过程：把空开电源QF合上，同时把启动按钮SB1按下，中间继电器K1线圈瞬间得电吸合，K1自锁；控制电路中K1常开变闭合，线圈KA1得点，KA1常开变常闭，接触器KM1线圈吸合，时间继电器KT线圈得电，KM1自锁触头闭合，线圈KM2得电，接触器KM2主触头闭合，电机通过自耦变压器QZB的85%的抽头进行了降压启动。与此同时把常闭辅助触头KM1断开，联锁KM3接触器。同时，断开继电器K1的常闭辅助触头，这时指示灯HG1则熄灭。接触器KM1常开辅助触头闭合，指示灯HY2亮，这时的电机状态为降压状态。
3）全压运行分析：电机降压开启10秒钟以后，这时的时间继电器KT通电延时触头关闭。这时，在指示电路中，继电器K2线圈同时得电，K2线圈的常开自锁保持。在电路中，KA2与串联的接触器KM1常闭触头分开，随即接触器KM1、KM2线圈便会失电，接觸器KM1、KM2辅助触头都回复原位，KM1、KM2主触头断开，可以切除自偶变压器QZB，这样降压启动的过程就结束了。
在控制电路中，闭合KA3常开触头，这时接触器KM3线圈同时得电，KM3二对常闭辅助触头分断，KM3主触头闭合，此时电动机便会是全压运行的状态。这时，指示电路的中间继电器KA2常闭触头的状态为断开状态，两个指示灯HG1、HY2则是熄灭状态；而接触器KM3常开辅助触头处于闭合状态，指示灯HR6常亮。
问题2无法实现2#泵全压运行，主要检查全压启动过程。技术人员主要排查了11、12点间的KA3及11、13点间的KM3常开点是否能吸合，12、13点间的常闭点KM3是否正常闭合，04、13点间的KM3线圈是否能吸合。
经过排查，分析是由于长时间运行，排涝泵站附近的水汽及污水沟里的沼气能够腐蚀电气元件的触头，导致触头氧化变黑，致使电路导通性能下降，电机无法全压运行。维修人员更换了启动、停止控制按钮，中间继电器及底座，并且，将接触器主触头氧化变黑的部分打磨光亮。经过处理后，2#潜水泵能顺利启动。
2 改进后的控制电路
进行改进调整以后的控制电路如图2。在此控制电路中，保护电路进一步调整改进，采用集成模块BBM-Ⅱ替代了信号放大模块。用集成模块优点：1）面板指示清晰、使用简单，如电源灯、故障报警指示灯简单明了。其中，报警指示灯分别为（浸水JS、泄露XL、湿度YS、超温WC、轴温WZ）；2）性能稳定，由于该集成模块采用封装式结构，比较而言，使用性能更加稳定；3）易维护，如果集成模块损坏，直接更换，即可。综上，改进后的控制电路，将更加有利于该泵工程运行维护管理工作。
3 结束语
总之，通过此次电气检修的经历，工作人员发现范家沟泵站降压启动柜存在的设计不合理处。通过采取经济、合理、可行的改进措施，该站技术人员实现了电机保护装置的改进。这样可有效减小了电动机启动过程中所出现的故障。从这几个月的电机使用情况来看，此保护装置有成本低、容易维修的特点，同时它稳定的性能，保护效果明显的优点，使单位的设备进行正常使用保证，所以说这是一种实用且可靠的电机降压起动保护装置。
参考文献：
[1]王永丰，水泵自耦降压启动电路改进，设备管理与维修，2011（01）.
[2]朱望德，基于PLC的自耦变压器降压启动自动控制，机床电气，2010（13）.