摘要：隨著近年來我國科技技術的快速發展，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，探討了在設計時總報警的必要性和設計電機熱保護復位功能的必要性。
　　關鍵詞：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成套中壓開關柜和ABBREF542綜合保護繼電器構成的控制回路，最大發揮綜合保護繼電器的智能邏輯功能，給中國設計工程師一個嶄新的思路。
　　
　　1“允許合閘”（ReadyToCloseSignal）
　　中間繼電器KC1監視綜保故障閉鎖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
　　只有在現場和DCS控制臺啟動馬達，MCC柜上沒有合閘按鈕。考慮到調試或試驗工作需要，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，現場（RCU），DCS，EDS分閘常開觸點并聯后串入分閘線圈。
　　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，不平衡，啟動次數等動作后，BO08口打開并保持，防止DCS和現場操作工再次啟動已故障的馬達。只有電氣有關人員，確認故障或處理故障后，手動復位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BO08出口繼電器，意味著，當電網電壓恢復后，自動通過現場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二次側斷線或二次微型斷路器MCB動作，使保護繼電器以為系統低電壓，實際系統正常運行。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計
　　2000Kw的大型馬達應加裝專用差動保護作為主保護，一旦差動保護動作，應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；另一對接入綜保數子量輸入口BI（BinaryInput）（見圖5），通過邏輯組態，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
　　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，可實現電壓和時間值的設定。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）：
　　                                        
　　
　　如果電力系統出現低電壓，電壓互感器的二次側電壓也隨著降低，接觸器釋放從而實現低電壓保護功能。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，無法實現低電壓精確保護和PT斷線閉鎖，有些業主在PT柜內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．現場合分閘開關RCU（RemoteControlUnit）的設計
　　現場合分閘開關，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，操作工將旋鈕轉到啟動位并自然保持幾秒鐘，松受后，轉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到停止位，變電所內斷路器或接觸器跳閘，馬達將停止轉動，操作工還可以通過鎖頭將轉柄鎖在停止位，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；現場合分閘開關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，失電時電機失電。見圖-8，用RCU常開觸點（3-4）與DCS啟動常開觸電并聯做馬達啟動，常閉觸點（5-6）與DCS，EDS的常閉觸點串聯去隨時分斷接觸器回路讓馬達停止轉動。RCU的常開觸點（1-2）當轉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，保證檢修工或設備的檢修安全。操作工將RCU的轉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的觸頭數目不夠用，如果增加觸點數量，現場的RCU又不能通用。
　　
　　8．其它設計時應注意的問題
　　8．1設計總報警的必要性
　　最好每面馬達柜都有故障報警輸出，并將它們每個串聯到報警小母線，最終接如變電所內的總報警盤。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設計電機熱保護復位功能的必要性
　　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子的發熱和散熱，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。所以設計復位功能，用以手動解除熱保護的時間是必不可少得。