电动机高压柜控制系统优化方案

打开电动机控制图纸可以解析出电动机高压柜控制系统的原理和控制要求。

如图4-1、图4-2、图4-3所示为电气一次原理图，显示出电动机的起动方式及主接线方式，据此可以判断电动机的起动方式、运行方式，了解整个系统的设备配置的全貌。

（一）电量测控回路

电流测量回路如图4-4所示。

图4-4 电流测量回路

电流互感器二次侧电流的标称电流为1A或5A，电流比见互感器铭牌。电流互感器二次电流流过电流保护继电器和指示表、计量表，并与设备“地”形成闭合回路。交流电流测量、保护回路标号以相序标志（A/B/C或U/V/W）的文字符号开始，标号数字范围为401～599。

通过电流互感器的变换检测功能，电流测量回路将电流显示在电流表，并与电压信号共同作为电度表的计量信号。

电流互感器还是继电保护系统的一次电流检测元件。

电压互感器二次回路如图4-5所示。

电压互感器二次侧标称电压100V，电压比见互感器铭牌。电压保护继电器和指示表、计量表接在电压互感器二次电压回路。交流电压测量、保护回路标号以相序标志（A/B/C或U/V/W）的文字符号开始，标号数字范围为600～799。

电压互感器提供的计量值有：有功电度的电压分量、有功功率的电压分量、无功电度的电压分量。

图4-5 电压互感器二次回路

电压互感器维检工作的重点是：

1）电流、电压回路接线相序正确。

2）互感器一次、二次接线极性与图样相符。

3）电流互感器二次严禁开路。

4）电压互感器二次严禁短路。

5）无接线松动现象。

6）检查电流互感器二次回路端子、元件线头等有无放电、打火现象。

7）电流、电压互感器运行中，本体不应有不均匀的噪声。

8）电流、电压互感器运行时，本体无较高的温升和较大异味。

9）所接仪表指示正常，保护装置没有误动作现象。

10）定期校验、检验。

（二）断路器操作电源及断路器操动机构

合闸电源一般为直流220V。根据断路器的操动机构机理不同，主要分为电磁操动机构、弹簧操动机构。

1.电磁操动机构

电磁操动机构是利用合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁心，撞击合闸四连杆机构进行合闸的，其合闸能量完全取决于合闸电流的大小。因此这种操动机构要求的合闸电流一般都很大。

2.弹簧操动机构

弹簧操动机构是利用弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行合、分闸控制的。其弹簧能量的储存靠储能电动机传送，而其合、分闸操作靠合、分闸线圈控制。由于合、分闸的能量取决于弹簧的弹力而不是电磁力，因此，合、分闸电流要求都不大，一般在1.5A～2.5A。

目前断路器大都配备的是弹簧操动机构。弹簧操动机构最明显的特征是：配有储能电动机以及储能限位开关。

对操动机构使用、维护需要注意：

1）断路器操作机构中的跳闸、合闸线圈是按短时通电设计的，使用中要防止跳闸、合闸线圈长时间通电。

2）电磁操作机构的合闸线圈电流很大，要注意合闸机构的保养，防止合闸电流过大时，造成合闸熔断器熔断，合闸线圈烧坏。

3）无论断路器是否带有机械闭锁，都应具有防止多次合、跳闸的电气防跳措施。(www.xing528.com)

4）通过巡视信号灯，对控制电源及合、跳闸回路的完好性进行监测。

5）定期进行分、合闸操作试验和自由脱扣试验，断路器应无异常。

6）电磁操动机构的操作电源低于额定值的90%可能造成合闸失败，合闸线圈烧损。

7）弹簧操动机构设有小车位置限位开关、储能位置限位开关和开关状态辅助开关，使用中要注意检查这些辅助开关是否与实际状况相符。

（三）高压柜的合闸控制回路和跳闸控制回路

1.合闸控制回路

合闸控制回路主要是合闸条件的逻辑关系组合（图4-6）。

图4-6 合闸控制回路

“与”逻辑—串联：比如合闸回路中“合闸指令”开关KK、“电控无故障”1J继电器常闭触点、“仪控正常”4J继电器常开触点、“开关断位”辅助开关1DL常闭触点与合闸线圈进行“与”逻辑串联，表明以上条件同时有效，合闸线圈才能得电吸合，合闸动作才能完成。

“或”逻辑—并联：如图4-6中，KK和1KK两个主令开关都可以分别发出合闸指令，是采用“或”逻辑（并联）连接。

电动机合闸控制回路的维护、使用要点是：

1）保持合闸联锁完好，防止电动机误起动。

2）开关在试验位置，可以通过“试合闸”进行合闸机构的功能检验。

3）电磁合闸机构开关合闸时，不能长时间保持合闸指令开关保持在“合”位。合闸主令开关一般设计为自复位主令开关，操作人员松脱合闸主令开关后，主令开关会自动复位。

通过合闸声音判断“合闸失败”的原因：

1）没有任何合闸声音，表明合闸控制回路没有接通；弹簧合闸机构还应检查机构是否储能。

2）电磁合闸机构的合闸接触器响，但没有断路器动作的声音，应检查合闸保险的好坏。

3）有合闸声音但未合闸成功，应先排查是否有跳闸信号存在，然后排查合闸机构是否存在问题。

2.跳闸控制回路

跳闸控制回路主要是跳闸条件的逻辑组合与记录。

图4-7中所示跳闸控制回路设有跳闸出口继电器1J。各跳闸保护回路串接信号继电器（1XJ-3XJ）后，并接在跳闸出口继电器上。跳闸出口继电器的接点接到跳闸线圈1TQ上，跳闸线圈作用于跳闸机构，执行跳闸动作。

图4-7 跳闸控制回路

其控制含义是：只要符合任何一种跳闸条件，就会通过跳闸出口继电器，执行跳闸动作。出口继电器设有自锁常开触头，保持出口继电器动作后自锁故障状态，防止再次合闸。跳闸原因由相应的信号继电器以“掉牌”形式记录。只有在跳闸原因消失后，才能由维护电工在信号继电器上手动复位“掉牌”信号继电器，在高压柜面板上按2YA按钮复位故障出口继电器。

综合保护继电器只有一个故障跳闸出口，并有历史跳闸信息记录，有的综合保护继电器在面板上有信号灯指示跳闸信号。

对电动机跳闸控制回路的使用需要注意：

1）跳闸出口继电器接到跳闸线圈接点要保持完好接触，以保证跳闸可靠。

2）跳闸机构一般设有后备（紧急）跳闸功能，要确保后备跳闸功能完好。

3）要注意对跳闸后故障信息的保持，便于故障分析。

4）对于没有故障信息的跳闸故障可以从以下几个环节进行检查。

a.跳闸控制回路是否有短路现象，使跳闸线圈直接得电。

b.是否有紧急停车动作。

c.直流电源系统是否存在接地现象。