ELE0305_高压电机二次原理图(一)-概述

在工业系统中,直接启动的高压电机分为变电所内高压柜、现场操作箱、PLC三地操作,并且不允许综合保护装置后台遥控分合闸。若高压电机由变频器拖动,还会包括变频器面板操作,最终将会形成四地操作模式。操作地点过多,会导致二次原理过于繁琐,不利于设备的使用和维护。本系列文章致力于建设一种简洁、实用的控制原理图。
1、正文

开关状态操控装置(简称“操显”):这种装置常见于国产KYN28-12系列开关柜当中,它功能众多,面板上集成了“远方/就地”转换开关和自复位式“分闸/合闸”转换开关。有的项目中,业主认为自复位式“分闸/合闸”转换开关质量不过关,宜用按钮代替。

远方/就地:为统一原理图、简化控制原理,取消高压柜“远方/就地”的功能,仅允许高压柜在试验位合闸,而远方信号仅能在工作位上合闸。

高压柜的分合闸:根据微机综合保护装置以及断路器的特点,无论合闸还是分闸高压柜,都只需要发出脉冲信号即可,即采用常开触点接入控制回路。这种模式有一个缺点,在分闸信号为持续的高电平信号(一直保持为1)时,高压柜仍然可以合闸,但是因为分闸信号一直存在,高压柜在合闸之后会立即跳闸。有的操作人员在遇到这种情况时,并不清楚是什么原因导致的,会再次进行多次合闸,就这样断路器在短时间内数次进行带负载分合闸会损毁设备寿命,甚至引发事故。

分闸信号为持续的高电平比较常见,比如:第一,变频器故障跳高压柜,需要人工检查变频器复位后信号才会消失;第二,若PLC检测到电机定子温度高,会发出信号分闸高压柜,由于温度散热是一个时间过程,即便电机停机后,温度仍然处于高位,PLC发出的分闸信号继续存在;第三,操作箱急停按钮,操作箱在急停按下,仍然可以合闸,这十分恐怖;第四,自复位式“分闸/合闸”转换开关粘连,无法回归零位。

防跳回路:防跳回路正好和以上讨论的问题相反,是为了解决合闸信号为持续的高电平而采取的措施。每个厂家的防跳思路不一,但大部分防跳回路都没办法解决以上问题。

传输至PLC的DI信号:参考操显装置的需求,为掌握开关柜的基本状态,至少需要采集手车工作位置、手车试验位置、断路器合闸状态、断路器分闸状态、断路器储能状态、接地刀合闸状态,其他信号根据使用情况配置。断路器既要合闸信号(断路器常开辅助触点),又要分闸信号(断路器常闭辅助触点),是一种冗余表达,详见文章《开关量信号的冗余表达》。

断路器辅助触点:至少需要4对常开、4对常闭,综保装置一组,操显装置一组,PLC一组,其他设备(比如变频器等)一组。目前市面上的断路器都能满足此要求。

手车位置辅助触点:至少需要5对工作位S9常开、5对试验位S8常开(有的图纸中表示为常闭,但实际上是一样的)。如下图1所示,4-49-10组成了合闸回路,其中第一组S8-S9只允许断路器在试验位、工作位上合闸;第二组11-50-51,可以给操显使用;第三组52-53-54,可以给综保使用;第四组55-56-57-58,可以给PLC使用;第五组29-39、6-16因为串并联了QF的辅助触点,对于本次原理图就不太实用,所以少了一对给控制回路使用的S8-S9。订货时应当要求断路器厂家取消串并联的QF辅助触点。

图1-手车式断路器的内部接线图(部分)

软启动:目前只接触过三个高压软启动项目,有一个项目是水电阻,除了绕线电机外都不建议采用水电阻。另外两个项目是固态软启动,控制思路完全不一致。所以本系列原理图暂不考虑软启动。


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