摘要：随着泰爱斯公司两台机组的改造性大修，空预器电气回路也进行了进一步完善。改造后的电气回路既能满足当主电机故障时顺利切到辅电机运行，又在空预器故障时能够保证有完善的保护将其停运。
关键词：空预器；控制回路；保护
1、电源系统简介
改造之后的空预器由主、辅两台电机通过一台5级减速器拖动。为了改善空预器的启动特性，改造之后的空预器启动变为变频启动、工频运行的方式。
空预器主电机电源取自0.4kV厂用段后半段，控制电源取自UPS回路；辅电机电源取自由0.4kV厂用前半段带的双路动力盘，其控制电源取自0.4kV系统控制柜。空预器主辅电机都采用的是同一种电动机，型号：Y160L-6 B5；额定功率：11kW；额定电流：23.61A；转速970r/min。主辅电机通过各自的传动轴，以齿轮连接的方式作用在减速器的统一齿轮上。正常主电机运行、辅电机备用，当主电机跳闸时辅电机联启运行。主电机与减速器直接连接。辅电机通过超越联轴器相连，联轴器处装有阻尼元件，防止正常运行时辅电机反转。此外在主电机处设有手动盘车装置，当主辅电机都停运时可以短时进行人员手动盘车。
2、保护配置
2.1、主变频动力电源保护配置
空预器主变频控制柜动力电源，其保护都采用了南京东大金智公司生产的LPC1-530微机型保护装置。该装置主要配置的保护有：速断电流（高、低值）：12倍的额定电流、0.06S跳闸；零序保护：50A（一次值）、0.01S跳闸；正序过流：1.6倍的额定电流、15S跳闸；欠压保护：110V、5S跳闸。
2.2、辅变频动力电源保护配置
空预器辅变频控制柜动力电源在其工频接触器（速动开关）后外加一EOCR-3DD电子式过电流继电器，用做保护辅电机工频运行时电气保护。其中的过负荷保护采用定时限曲线，启动值选为1.6倍额定电流，躲过电机的启动时间动作延时为20S。该设备还有脱扣延时功能，按照一般电机的过载能力，动作时限选为15S。
3、控制及联锁回路介绍
3.1、启动方式
空预器在其变频柜面板上布置有四只按钮，分别是：启动主电机，停止主电机，启动辅电机，停止辅电机。在空预器本体附近还针对每台空预器的主、辅电机分别有各自的急停按钮，每台空预器还在就地低速箱上装有两只低速启动和低速停运的按钮。
空预器二次控制相关的有四只转换把手，分别是：就地/远控”控制方式切换把手SW1；“正常/低速”速度选择把手SW2；“主电机/辅电机”工频动态切换把手SW3；“投入/退出”工频动态切换投退把手SW4。
空预器的变频启动基本上可分为三种。一是空预器大修或水冲洗时，将SW1把手切至“就地”位，并将SW2选择在“低速”位置。就可通过操作就地操作箱中的启、停按钮进行空预器电机的启停工作。在此种运行方式下，空预器转子电机变频启动后，经过10s加速时间，变频器输出频率维持在17.5Hz运行。
二是在空预器变频柜柜门上通过把手启动。将变频柜上SW1切至“就地”位， SW2切至“正常”位置，在变频柜盘面按下“启动主电机”或“启动辅电机”按钮，空预器经过60s的加速时间后，变频器维持50Hz运行，但是不切换到工频回路运行。
三是远方启动空预器时短暂的变频启动阶段。主要启动过程是：运行人员从CRT画面下发空预器主电机变频合闸指令，启动主变频器输出接触器（KMim），主变频输出接触器动作启动变频器，无故障情况下变频器启动成功，频率从0赫兹逐渐上升至50赫兹，主电机变频运转。当频率达到50赫兹时，变频器向DCS发出频率到达信号，DCS接收到频率到达信号，发出停止主变频器停止信号，断开主变频器输出接触器（KMim），主工频控制回路接收到频率到达信号和主变频器输出接触器断开信号，在0.5S之内启动主工频接触器（KMbm），主电机工频运行（根据#1炉的实际录波显示，变频转工频过程中大概有0.7S失电阶段），特别需要指出的是，工频接触器投入之前，一定要确保变频器出口接触器已经断开，否则，将对变频器造成永久性的损坏（此理念已在电气控制回路中实现），电机工频运行认为一个完整的启动过程结束。根据设计厂的要求，电机不能直接启动工频运行，所以，运行人员不能从CRT上直接启动主电机工频运行，只能下发主电机工频停止信号，运行人员从CRT上下发空预器主电机停止信号，主工频接触器（KMbm）接点断开，主电机停止运行，主电机工频操作端“合闸按钮”只是状态变位，未设指令下发功能，辅电机控制原理与主电机控制原理相同。
无论上述那种启动方式，不论各切换把手在什么位置，只要是空预器运行在变频状态下，都可以通过就地主（辅）电机急停按钮、柜门上的停止主（辅）电机按钮、就地低速箱上的停运按钮中任一方式停运。当SW1选择在“远控”端时，还可以通过CRT端来停运变频方式。变频运行方式下操作上述任一中，变频器会自动闭锁输出，其出口的变频接触器跟跳，从而结束变频运行。
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空预器在工频运行方式运行，对于主电机有三种渠道可以停运，一是操作变频柜门上的主电机停运按钮，二是操作就地主电机急停按钮，三是可以通过CRT端停运，前两种不受二次把手位置限制，第三种同样需要将SW1选择在“远控”侧。
3.2、连锁回路介绍。
空预器在主电机故障的情况下可以自动切换到辅电机下运行，此切换方式只有在主电机工频运行时才起作用，且是单向切换。其设计最基本的理念是设备实际方式与下发的指令不一致，即发生切换。其最基本的环节体现在热工的逻辑回路中。
从CRT操作端上设计了一个联锁投入、退出软压板，由运行人员操作来完成。联锁投入条件有：（1）厂用段主动力电源开关合闸；（2）主电机工频运行；（3）联锁压板投入。联锁启动条件有：（1）主动力电源开关打开；（2）主电机工频停止（主电机工频接触器接点断开）。
“主动力电源开关打开”代表的意义有：（1）工作人员误动电源开关；（2）电气回路有检修工作做措施，打开电源开关；（3）保护动作（过电流、缺相和相不平衡等问题），电源开关自动跳闸。
“主电机工频停止”（主电机工频接触器接点断开）代表的意义有：（1）主电机工频接触器自身存在问题，如：线圈烧毁或者断线；
在联锁投入情况下，从POC站下发主电机停止信号，联锁自动切除，不会联启辅电机工频运行；当主电机连锁启动辅电机后，连锁自动切除。
在联锁软压板投入情况下，当DCS接收到“主动力电源开关打开”信号时，先发指令断开主电机工频接触器，经过0.5S后联启辅电机工频运行；当就地按主电机事故按钮时，经过0.5S后联启辅电机工频运行。需要指出的是，只设主电机停止联启辅电机工频运行单向联锁，未设辅电机停止联启主电机工频运行联锁。（当主电机控制回路未送电或检修状态时，辅电机控制回路送电停运状态，应退出联锁压板）。
空预转子驱动电机变频控制系统优化设计采用带电动合分功能的塑壳开关取代工频旁路接触器，塑壳开关内部不带脱扣器。它不同于#1炉的设计，面板上布置有手动分闸、合闸按钮，状态显示窗口，储能指示，以及一个“自动与手动”（ AUTO与MANU）切换的把手，该把手以挡帘方式设置，当切至自动时，由电路操作，即通过二次回路的各个操作端操作分合，当处于手动位置时，可以通过面板上的手动分闸或合闸按钮操作。开关动作时需要储能良好，当控制电源带电或开关分闸后，将自动进行储能，储能完毕后能满足分、合闸各一次。
也正是由于引入了这只开关，当控制电源失电时，该开关机械保持住合闸状态，从而使得空预器继续维持在工频状态，极大地提高了安全性。该开关的电跳回路基本上有两种，一是通过各个操作端进行空预器停运时跳开此开关；另一种是当空预器正常运行中因某种原因造成主动力电源开关掉闸，此时主动力电源监视模块失电，其常闭接点闭合，经过1S延时后跳开该速动开关。
3.3、辅电机联起主电机
在空预器主电机工频运行时，可以通过操作柜门上的把手切至辅电机工频运行。具体操作是，将“投入/退出”工频动态切换投退把手SW4切至“投入”侧后再将SW3把手切至“辅电机”侧，这样即完成由主电机工频切至辅电机工频运行的转换。
在实际运行中空预器几乎不存在手动由主电机工频切至辅电机工频的情况，而此回路设计另一目的可理解为，当主电机故障后切至辅电机运行，若故障消除，由辅电机切回主电机即可通过此回路，与上面不同的是需要将SW3把手向“主电机”侧切换。
4、运行中应注意的几点问题
4.1、正常运行中勿动二次把手位置
当空预器正常运行中变频柜上的把手要保持相对应的位置，万不可操作，以免造成空预器运行方式改变，即：SW1保持的“远控”位、SW2保持在 “正常”位、SW3保持的“中间”位。对于#2炉的SW4要保持的“退出”位。
4.2、空预器速动开关状态检查
即主电机工频回路的KM2及辅电机工频回路的KM4，在送电前需要检查其面板上的“自动与手动”切换把手保持在“自动”位。
4.3、电气回路测绝缘
主动力回路电缆测绝缘时不仅需要断开变频器上口的电源开关，还需要断开供给LPC1-530装置电压量的SF2开关以及电源模块开关K3，防止损坏各个装置。
4.4、控制电源掉闸
辅电机工频运行时控制电源掉闸后，将是无保护运行。此时需要我们及时查找掉闸原因，为恢复送电作准备，根据辅电机控制回路图分析，控制电源合闸瞬间，其电子保护器常闭接点跳闸回路瞬时接通，存在将辅电机工频回路速动开关KM2跳闸的风险，后经过重新修订定值，躲过了跳KM2的时间，但是在重新送控制电源时，仍应做好辅电机跳闸的预想。
论文作者:吴月胜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：电机论文; 接触器论文; 回路论文; 联锁论文; 把手论文; 变频器论文; 电源论文; 《基层建设》2017年第7期论文;