摘要：隨著近年來(lái)我國(guó)科技技術(shù)的快速發(fā)展，本文介紹了高壓馬達(dá)控制回路時(shí)馬達(dá)的合閘、分閘回路及綜合保護(hù)繼電器保護(hù)閉鎖功能等問(wèn)題，探討了在設(shè)計(jì)時(shí)總報(bào)警的必要性和設(shè)計(jì)電機(jī)熱保護(hù)復(fù)位功能的必要性。
　　關(guān)鍵詞：高壓馬達(dá)；控制回路；問(wèn)題
　　引言
　　近年來(lái)，在中國(guó)SN10-10少油斷路器組成的成套高壓馬達(dá)開(kāi)關(guān)柜,其控制回路早已被廣大中國(guó)工程師所熟悉。這里闡述ABB成套中壓開(kāi)關(guān)柜和ABBREF542綜合保護(hù)繼電器構(gòu)成的控制回路，最大發(fā)揮綜合保護(hù)繼電器的智能邏輯功能，給中國(guó)設(shè)計(jì)工程師一個(gè)嶄新的思路。
　　
　　1“允許合閘”（ReadyToCloseSignal）
　　中間繼電器KC1監(jiān)視綜保故障閉鎖K500BO08，ESD_OFF和DCS_OFF等，同時(shí)KC1的一對(duì)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)引入綜保的BI口（BinaryInput）,通過(guò)Profibus為DCS提供“允許合閘”信號(hào)。
　　控制圖如下（圖-1）：
　　                             
　　
　　2馬達(dá)的合閘／分閘回路
　　只有在現(xiàn)場(chǎng)和DCS控制臺(tái)啟動(dòng)馬達(dá)，MCC柜上沒(méi)有合閘按鈕�？紤]到調(diào)試或試驗(yàn)工作需要，綜合保護(hù)繼電器REF542面板上開(kāi)通合閘按鈕，且斷路器只有在試驗(yàn)位時(shí)才能手動(dòng)合閘。
　　邏輯圖如下（圖-2）：
　　
　　           

　　
　　分閘時(shí)不考慮斷路器的位置，MCC柜門(mén)上也沒(méi)有分閘按鈕，但柜門(mén)上一定要安裝緊急分閘按鈕并用可打開(kāi)的硬塑料蓋罩住。繼電保護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)（RCU），DCS，EDS分閘常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后串入分閘線圈。
　　分閘回路圖如下（圖-4斷路器分閘回路接線圖）：
　　                                
　　3．綜合保護(hù)繼電器保護(hù)閉鎖功能（Lockout）
　　這一功能通過(guò)綜保K500BO08口實(shí)現(xiàn)得（見(jiàn)圖1）。沒(méi)有保護(hù)跳閘信號(hào)，BO08口閉合。當(dāng)綜保過(guò)流，負(fù)序，堵轉(zhuǎn)，不平衡，啟動(dòng)次數(shù)等動(dòng)作后，BO08口打開(kāi)并保持，防止DCS和現(xiàn)場(chǎng)操作工再次啟動(dòng)已故障的馬達(dá)。只有電氣有關(guān)人員，確認(rèn)故障或處理故障后，手動(dòng)復(fù)位REF542綜保繼電器，BO08口才閉合等待下次啟動(dòng)馬達(dá)。低電壓保護(hù)不觸發(fā)BO08出口繼電器，意味著，當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，自動(dòng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)RCU和DCS啟動(dòng)馬達(dá)。
　　
　　邏輯圖如下（圖-5綜保閉鎖邏輯圖）：
　　
　　                                          
　　
　　
　　4．PT斷線閉鎖低電壓保護(hù)
　　PT二次側(cè)斷線或二次微型斷路器MCB動(dòng)作，使保護(hù)繼電器以為系統(tǒng)低電壓，實(shí)際系統(tǒng)正常運(yùn)行。ABB中壓PT柜給每臺(tái)馬達(dá)柜一個(gè)PT二次回路完好信號(hào)，ABB綜合保護(hù)器將它與低電壓組成邏輯實(shí)現(xiàn)閉鎖功能。
　　
　　如下圖（圖-6PT斷線閉鎖的接線圖和邏輯圖）：
　　
　　                                           
　　5．大型馬達(dá)差動(dòng)保護(hù)設(shè)計(jì)
　　2000Kw的大型馬達(dá)應(yīng)加裝專用差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，一旦差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)迅速和可靠切斷電源，保護(hù)馬達(dá)不受到近一步的破壞。
　　差動(dòng)保護(hù)繼電器K105兩對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)。一對(duì)直接引入跳閘回路（見(jiàn)圖4），作硬接點(diǎn)跳閘；另一對(duì)接入綜保數(shù)子量輸入口BI（BinaryInput）（見(jiàn)圖5），通過(guò)邏輯組態(tài)，綜保出口BO02跳閘，同時(shí)通過(guò)BO08閉鎖合閘。既提高了可靠性，又增加閉鎖故障合閘。
　　
　　6．低電壓保護(hù)的實(shí)現(xiàn)
　　ABBMCC柜分為兩種，一種是斷路器柜，另一種是熔斷器加接觸器。對(duì)于斷路器柜，每臺(tái)綜合保護(hù)繼電器REF542有電壓模塊，可實(shí)現(xiàn)電壓和時(shí)間值的設(shè)定。而對(duì)接觸器柜控制回路，每臺(tái)接觸器小車(chē)安裝有電壓互感器，將高壓電降為交流220v，做為控制電源。
　　見(jiàn)圖如下（圖-7）：
　　                                        
　　
　　如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)低電壓，電壓互感器的二次側(cè)電壓也隨著降低，接觸器釋放從而實(shí)現(xiàn)低電壓保護(hù)功能。一般交流接觸器的釋放電壓不高于線圈額定電壓70%，可以滿足低電壓保護(hù)的需要。不利的在于，無(wú)法實(shí)現(xiàn)低電壓精確保護(hù)和PT斷線閉鎖，有些業(yè)主在PT柜內(nèi)安裝專用低電壓保護(hù)繼電器，其輔助觸點(diǎn)跳開(kāi)每臺(tái)馬達(dá)。
　　控制圖見(jiàn)如下（圖-8）：
　　                        
　　7．現(xiàn)場(chǎng)合分閘開(kāi)關(guān)RCU（RemoteControlUnit）的設(shè)計(jì)
　　現(xiàn)場(chǎng)合分閘開(kāi)關(guān)，準(zhǔn)確地說(shuō)是三位置旋鈕，即啟動(dòng)位，停止位和中間位。啟動(dòng)位和停止位之間有彈簧相連，啟動(dòng)馬達(dá)時(shí)，操作工將旋鈕轉(zhuǎn)到啟動(dòng)位并自然保持幾秒鐘，松受后，轉(zhuǎn)柄在彈簧的拉力下返回中間位并始終保持著該位置。如果操作工將旋柄轉(zhuǎn)到停止位，變電所內(nèi)斷路器或接觸器跳閘，馬達(dá)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)，操作工還可以通過(guò)鎖頭將轉(zhuǎn)柄鎖在停止位，此時(shí)DCS和綜保繼電器屏幕顯示“馬達(dá)不允許啟動(dòng)”并鎖住啟動(dòng)命令；現(xiàn)場(chǎng)合分閘開(kāi)關(guān)的一對(duì)觸點(diǎn)打開(kāi)或短接合閘線圈，維修工可以安全檢修電機(jī)或機(jī)械設(shè)備，不用擔(dān)心檢修時(shí)馬達(dá)會(huì)被DCS啟動(dòng)。
　　
　　RCU的展開(kāi)圖如下（圖-9）：
　　            
　　停止位：觸點(diǎn)1-2閉合，3-4和5-6打開(kāi)。
　　中間位：觸點(diǎn)1-2和3-4打開(kāi)，5-6閉合。
　　啟動(dòng)位：觸點(diǎn)1-2打開(kāi)，3-4和5-6閉合。
　　彈簧旋轉(zhuǎn)方向：?jiǎn)��?dòng)位到中間位。
　　
　　這里主要討論RCU的三對(duì)觸點(diǎn)怎樣組合來(lái)完成斷路器或接觸器的不同要求？
　　先說(shuō)斷路器，斷路器有合閘和分閘兩個(gè)相互獨(dú)立的線圈，它們?cè)诤祥l或分閘瞬間是帶電導(dǎo)通，用RCU兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)（3-4）和（1-2）分別啟動(dòng)合，分閘。當(dāng)RCU在停止位，RCU的另一對(duì)常閉觸點(diǎn)（5-6）打開(kāi)合閘回路，即使DCS誤發(fā)合閘命令，斷路器也不會(huì)合上。具體見(jiàn)圖-1。
　　接觸器控制的馬達(dá)回路，只有接觸器一個(gè)線圈，線圈得電時(shí)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，失電時(shí)電機(jī)失電。見(jiàn)圖-8，用RCU常開(kāi)觸點(diǎn)（3-4）與DCS啟動(dòng)常開(kāi)觸電并聯(lián)做馬達(dá)啟動(dòng)，常閉觸點(diǎn)（5-6）與DCS，EDS的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)去隨時(shí)分?jǐn)嘟佑|器回路讓馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。RCU的常開(kāi)觸點(diǎn)（1-2）當(dāng)轉(zhuǎn)柄長(zhǎng)期在停止位并被鎖住，其觸電也長(zhǎng)期使接觸器線圈兩端等電位，保證檢修工或設(shè)備的檢修安全。操作工將RCU的轉(zhuǎn)柄離開(kāi)中間位旋向停止位的瞬間，RCU常閉觸點(diǎn)（5-6）先打開(kāi)，而RCU（1-2）還來(lái)不及閉合由于旋柄有一定行程，接觸器K300上端頭A1先失電，后等（1-2）閉合將K300線圈短接，同時(shí)也避免了控制回路短路。
　　斷路器回路不采用接觸器線圈短接，這種更可靠的方法主要是RCU的觸頭數(shù)目不夠用，如果增加觸點(diǎn)數(shù)量，現(xiàn)場(chǎng)的RCU又不能通用。
　　
　　8．其它設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
　　8．1設(shè)計(jì)總報(bào)警的必要性
　　最好每面馬達(dá)柜都有故障報(bào)警輸出，并將它們每個(gè)串聯(lián)到報(bào)警小母線，最終接如變電所內(nèi)的總報(bào)警盤(pán)。也可上傳到DCS或中央控制室，變電站真正做到無(wú)人值班。見(jiàn)下圖（圖-10）
　　                              
　　
　　8．2設(shè)計(jì)電機(jī)熱保護(hù)復(fù)位功能的必要性
　　熱保護(hù)動(dòng)作后，跳開(kāi)馬達(dá)同時(shí)像過(guò)電流，堵轉(zhuǎn)等保護(hù)那樣閉鎖合閘回路。熱保護(hù)的時(shí)間繼電器是模擬馬達(dá)轉(zhuǎn)子的發(fā)熱和散熱，待時(shí)間走完，繼電器認(rèn)為馬達(dá)已充分冷卻，可以再次啟動(dòng)馬達(dá)。生產(chǎn)中常遇到馬達(dá)啟動(dòng)后由于儀表或機(jī)修的的原因，馬達(dá)啟停多次，熱保護(hù)動(dòng)作，有些熱保護(hù)的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半天。所以設(shè)計(jì)復(fù)位功能，用以手動(dòng)解除熱保護(hù)的時(shí)間是必不可少得。