1.顯示屏幕異常分析
根據(jù)現(xiàn)場的使用情況,每次10 kV電網(wǎng)出現(xiàn)異常停送電后,電磁流量計(jì)顯示屏幕均會(huì)異常。異常的主要現(xiàn)象為顯示屏不亮、白屏、閃屏,其中顯示屏不亮所占比例達(dá)95%以上,白屏與閃屏情況較少。本次主要分析顯示屏不亮的現(xiàn)象。由電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可知,顯示屏不亮的主要原因在于轉(zhuǎn)換器供電電源板出現(xiàn)異常。通過反復(fù)檢測電磁流量計(jì)電源板,發(fā)現(xiàn)電源板發(fā)生故障的主要原因在于一個(gè)濾波電容(規(guī)格為100 μF、 25 V)損壞。轉(zhuǎn)換器電源板的具體詳情見圖3。
檢測過程中發(fā)現(xiàn),此電容損壞的主要現(xiàn)象為電容鼓包。故障電容對(duì)比圖,如圖4所示。
查閱資料和研究發(fā)現(xiàn),造成電容鼓包的直接原因是電解電容中電解液溫度過高,超過電容所承受的溫度。普通電源采用液態(tài)電解電容,高溫時(shí)電容內(nèi)的液體氣化導(dǎo)致電容外殼承受的壓力增加而產(chǎn)生鼓包。造成電容溫度升高的主要原因在于工作環(huán)境溫度與電路板電源工作狀態(tài)。
發(fā)生故障的電磁流量計(jì)基本都集中在控制室。由于控制室全年處于運(yùn)行狀態(tài),管道內(nèi)的流動(dòng)水可以保證控制室內(nèi)溫度不會(huì)過高,因此可以排除工作環(huán)境溫度過高的情況。
通過分析轉(zhuǎn)換器電源板的結(jié)構(gòu)和查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),該供電電源板屬于開關(guān)電源的一種,而開關(guān)電源是對(duì)交流電壓進(jìn)行整流、濾波、穩(wěn)壓后得到想要的電壓。但是,此過程中因?yàn)V波不凈會(huì)導(dǎo)致在直流電源中摻雜一部分交流成分而產(chǎn)生波紋電壓。波紋電壓的存在可能會(huì)導(dǎo)致波紋電流出現(xiàn)。電容壽命指標(biāo)中有個(gè)參數(shù)叫做額定紋波電流。運(yùn)行過程中,一旦波紋電流超過額定電容,電容內(nèi)部的溫度就會(huì)升高,導(dǎo)致電解液氣化。一旦電解液氣化,其內(nèi)部壓力將增加,會(huì)導(dǎo)致電容鼓包。
2.解決措施
波紋電壓是無法消除的,只能抑制紋波電壓使其在電子元器件允許的范圍內(nèi)。通常的做法：①加大濾波電路中的電容容量；②采用電感電容(Inductance Capacit-ance,LC)(無源)濾波電路、多級(jí)濾波電路；③以線性電源代替開關(guān)電源；④合理布線即改變電源板布線格局。
結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,電磁流量計(jì)的電路板已經(jīng)固定,不能整體更換或者改變布線格局。唯一的方法是改變電容容量,提高額定波紋電流,防止再次出現(xiàn)上述現(xiàn)象。因此,將原有規(guī)格為100 μF、25 V的電容更換為規(guī)格為120 μF、25 V的電容進(jìn)行模擬停送電實(shí)驗(yàn)。
技術(shù)人員采用無限循環(huán)定時(shí)開關(guān)模塊,對(duì)更換后更大容量的電容進(jìn)行連續(xù)通斷電實(shí)驗(yàn)。根據(jù)對(duì)流量計(jì)開機(jī)時(shí)間的計(jì)量發(fā)現(xiàn),完全進(jìn)入開機(jī)狀態(tài)需要20s,因此設(shè)置通電時(shí)間為20 s。循環(huán)通斷電示意圖如圖5所示。
一臺(tái)負(fù)載不同循環(huán)周期停送電的實(shí)試驗(yàn)情況,如表1所示。兩臺(tái)負(fù)載不同循環(huán)周期停送電試驗(yàn)情況,如表2所示。25s循環(huán)周期不同數(shù)量負(fù)載停送電試驗(yàn)情況,如表3所示。
由試驗(yàn)結(jié)果可知,更換較大容量的電容在電磁流量計(jì)試驗(yàn)階段可取得較好的效果,但是相關(guān)人員需要在現(xiàn)場進(jìn)一步驗(yàn)證容量是否符合現(xiàn)場要求。 |
