摘要：隨著近年來我國科技技術(shù)的快速發(fā)展，本文介紹了高壓馬達控制回路時馬達的合閘、分閘回路及綜合保護繼電器保護閉鎖功能等問題，探討了在設(shè)計時總報警的必要性和設(shè)計電機熱保護復(fù)位功能的必要性。
　　關(guān)鍵詞：高壓馬達；控制回路；問題
　　引言
　　近年來，在中國SN10-10少油斷路器組成的成套高壓馬達開關(guān)柜,其控制回路早已被廣大中國工程師所熟悉。這里闡述ABB成套中壓開關(guān)柜和ABBREF542綜合保護繼電器構(gòu)成的控制回路，最大發(fā)揮綜合保護繼電器的智能邏輯功能，給中國設(shè)計工程師一個嶄新的思路。
　　
　　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KC1的一對常開輔助觸點引入綜保的BI口（BinaryInput）,通過Profibus為DCS提供“允許合閘”信號。
　　控制圖如下（圖-1）：
　　                             
　　
　　2馬達的合閘／分閘回路
　　只有在現(xiàn)場和DCS控制臺啟動馬達，MCC柜上沒有合閘按鈕。考慮到調(diào)試或試驗工作需要，綜合保護繼電器REF542面板上開通合閘按鈕，且斷路器只有在試驗位時才能手動合閘。
　　邏輯圖如下（圖-2）：
　　
　　           

　　
　　分閘時不考慮斷路器的位置，MCC柜門上也沒有分閘按鈕，但柜門上一定要安裝緊急分閘按鈕并用可打開的硬塑料蓋罩住。繼電保護，現(xiàn)場（RCU），DCS，EDS分閘常開觸點并聯(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．綜合保護繼電器保護閉鎖功能（Lockout）
　　這一功能通過綜保K500BO08口實現(xiàn)得（見圖1）。沒有保護跳閘信號，BO08口閉合。當綜保過流，負序，堵轉(zhuǎn)，不平衡，啟動次數(shù)等動作后，BO08口打開并保持，防止DCS和現(xiàn)場操作工再次啟動已故障的馬達。只有電氣有關(guān)人員，確認故障或處理故障后，手動復(fù)位REF542綜保繼電器，BO08口才閉合等待下次啟動馬達。低電壓保護不觸發(fā)BO08出口繼電器，意味著，當電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，自動通過現(xiàn)場RCU和DCS啟動馬達。
　　
　　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
　　PT二次側(cè)斷線或二次微型斷路器MCB動作，使保護繼電器以為系統(tǒng)低電壓，實際系統(tǒng)正常運行。ABB中壓PT柜給每臺馬達柜一個PT二次回路完好信號，ABB綜合保護器將它與低電壓組成邏輯實現(xiàn)閉鎖功能。
　　
　　如下圖（圖-6PT斷線閉鎖的接線圖和邏輯圖）：
　　
　　                                           
　　5．大型馬達差動保護設(shè)計
　　2000Kw的大型馬達應(yīng)加裝專用差動保護作為主保護，一旦差動保護動作，應(yīng)迅速和可靠切斷電源，保護馬達不受到近一步的破壞。
　　差動保護繼電器K105兩對常開觸點。一對直接引入跳閘回路（見圖4），作硬接點跳閘；另一對接入綜保數(shù)子量輸入口BI（BinaryInput）（見圖5），通過邏輯組態(tài)，綜保出口BO02跳閘，同時通過BO08閉鎖合閘。既提高了可靠性，又增加閉鎖故障合閘。
　　
　　6．低電壓保護的實現(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。對于斷路器柜，每臺綜合保護繼電器REF542有電壓模塊，可實現(xiàn)電壓和時間值的設(shè)定。而對接觸器柜控制回路，每臺接觸器小車安裝有電壓互感器，將高壓電降為交流220v，做為控制電源。
　　見圖如下（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，接觸器釋放從而實現(xiàn)低電壓保護功能。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的需要。不利的在于，無法實現(xiàn)低電壓精確保護和PT斷線閉鎖，有些業(yè)主在PT柜內(nèi)安裝專用低電壓保護繼電器，其輔助觸點跳開每臺馬達。
　　控制圖見如下（圖-8）：
　　                        
　　7．現(xiàn)場合分閘開關(guān)RCU（RemoteControlUnit）的設(shè)計
　　現(xiàn)場合分閘開關(guān)，準確地說是三位置旋鈕，即啟動位，停止位和中間位。啟動位和停止位之間有彈簧相連，啟動馬達時，操作工將旋鈕轉(zhuǎn)到啟動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，馬達將停止轉(zhuǎn)動，操作工還可以通過鎖頭將轉(zhuǎn)柄鎖在停止位，此時DCS和綜保繼電器屏幕顯示“馬達不允許啟動”并鎖住啟動命令；現(xiàn)場合分閘開關(guān)的一對觸點打開或短接合閘線圈，維修工可以安全檢修電機或機械設(shè)備，不用擔心檢修時馬達會被DCS啟動。
　　
　　RCU的展開圖如下（圖-9）：
　　            
　　停止位：觸點1-2閉合，3-4和5-6打開。
　　中間位：觸點1-2和3-4打開，5-6閉合。
　　啟動位：觸點1-2打開，3-4和5-6閉合。
　　彈簧旋轉(zhuǎn)方向：啟動位到中間位。
　　
　　這里主要討論RCU的三對觸點怎樣組合來完成斷路器或接觸器的不同要求？
　　先說斷路器，斷路器有合閘和分閘兩個相互獨立的線圈，它們在合閘或分閘瞬間是帶電導(dǎo)通，用RCU兩個常開觸點（3-4）和（1-2）分別啟動合，分閘。當RCU在停止位，RCU的另一對常閉觸點（5-6）打開合閘回路，即使DCS誤發(fā)合閘命令，斷路器也不會合上。具體見圖-1。
　　接觸器控制的馬達回路，只有接觸器一個線圈，線圈得電時電機旋轉(zhuǎn)，失電時電機失電。見圖-8，用RCU常開觸點（3-4）與DCS啟動常開觸電并聯(lián)做馬達啟動，常閉觸點（5-6）與DCS，EDS的常閉觸點串聯(lián)去隨時分斷接觸器回路讓馬達停止轉(zhuǎn)動。RCU的常開觸點（1-2）當轉(zhuǎn)柄長期在停止位并被鎖住，其觸電也長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)柄離開中間位旋向停止位的瞬間，RCU常閉觸點（5-6）先打開，而RCU（1-2）還來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，如果增加觸點數(shù)量，現(xiàn)場的RCU又不能通用。
　　
　　8．其它設(shè)計時應(yīng)注意的問題
　　8．1設(shè)計總報警的必要性
　　最好每面馬達柜都有故障報警輸出，并將它們每個串聯(lián)到報警小母線，最終接如變電所內(nèi)的總報警盤。也可上傳到DCS或中央控制室，變電站真正做到無人值班。見下圖（圖-10）
　　                              
　　
　　8．2設(shè)計電機熱保護復(fù)位功能的必要性
　　熱保護動作后，跳開馬達同時像過電流，堵轉(zhuǎn)等保護那樣閉鎖合閘回路。熱保護的時間繼電器是模擬馬達轉(zhuǎn)子的發(fā)熱和散熱，待時間走完，繼電器認為馬達已充分冷卻，可以再次啟動馬達。生產(chǎn)中常遇到馬達啟動后由于儀表或機修的的原因，馬達啟停多次，熱保護動作，有些熱保護的時間長達半天。所以設(shè)計復(fù)位功能，用以手動解除熱保護的時間是必不可少得。