電動機雙電源自動切換回路故障排除及改造

李繼忠

（安徽阜陽華潤電力有限公司，安徽阜陽236158）

裝機容量為600MW的2臺水氫氫機組（東方電機有限公司制造），400V機側電動機控制中心（Motor Control Center，MCC），共計12臺雙電源自動切換開關，均為各自區域的負荷中心電源，帶有內冷水泵、潤滑油輸送泵、給煤機、磨煤機油站、熱控電源等重要負荷。正常情況下，當MCC段Ⅰ路電源失去時，將自動切換到Ⅱ路，以保證MCC段供電的可靠性，如切換失敗，將引起上述重要負荷失去電源，從而引發設備異常、跳機等嚴重后果；因此，必須保障MCC電源自動切換斷路器的可靠性。

近幾年來，MCC自動切換失敗故障多次發生，由于控制回路始終沒有圖紙（機組安裝后接線圖、原理圖均丟失），只能依據常規處理方法應付，缺陷消除比較困難且時間長、效率低。為了擺脫這種被動局面，采取根據實際接線繪制接線圖、原理圖，再消缺的方法，對發電廠生產現場處理類似問題具有較強的借鑒意義。

1 一次接線圖

斷路器為進口設備，額定電流為630A，額定電壓為400V，電源進線分別來自400VPCⅠ段和400VPCⅡ段（見圖1）。PC表示動力配電柜。

2 斷路器控制回路實際接線圖

根據控制回路實際接線現狀，繪出整個控制回路二次元件接線端子及編號如圖2所示。

圖1 自動切換斷路器本體及原理圖

圖2 斷路器控制回路實際接線圖

3 繪制原理圖

從圖2可知，部分元件接線端子編號不詳（安裝時未加或接頭過熱變色無法看清），無法判斷二次線走向，如根據線號繪出二次線走向圖，則難以實現；因此，需將元件上的二次線解開，使用萬用表一根根檢測出兩端的方法來確定二次線走向。然后確定二次元件各接線端子上二次線的走向，并在空白紙上將圖2中的二次元件連接起來，最后構成一個完整的回路。此法雖比較繁瑣，但可一次性準確無誤地判定二次線走向。連接完成后的原理圖較凌亂，故依據常規控制原理圖［2］整理后得到圖3所示的自動切換斷路器原始控制原理圖。

圖3 自動切換斷路器原始控制原理圖

A1、A2為控制電源，分別取自斷路器的Ⅰ路、Ⅱ路電源進線（Ⅰ路電源進線取自400VACⅠ段，Ⅱ路電源進線取自400VACⅡ段）。由圖3可見，斷路器的控制過程并不復雜，二次回路簡潔明了，各元件的作用和功能一目了然，這就為故障的排除打下了良好的基礎。

4 依圖排除故障

現場缺陷處理90%的精力用于原因查找的過程中，一旦查出故障點可能只需幾分鐘或緊一個螺絲即可解決問題。由于圖3非常直觀地顯示了每個繼電器和連接點的作用，遇到問題通過圖紙分析即可大致判斷出故障點，處理前已做到有的放矢，為快速處理打下了基礎。如，2007年10月，1＃機小修后運行人員進行啟機前切換試驗時，發現1＃機側MCC段電源斷路器不能自動切換，其現象如下：轉換開關ZK分別置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔位時切換動作正常，指示燈正確指示，置在Ⅳ檔位時斷路器不能自動切換到Ⅰ路電源（Ⅰ路優先，必須自動切換到Ⅰ路）。

分析圖3可知，出現這種故障的原因有3種［3］：①SJ1、SJ2無動作；②SJ2常開接點沒有閉合；③二次線松動控制回路接觸不良或中斷。隨后進行了逐一排查，檢查二次線接觸良好，SJ1、SJ2動作正常，于是判斷SJ2常開接點有問題，在用電筆稍用力抵一下SJ2輔助接點（外力促使閉合）后，斷路器立即自動切換，說明SJ2常開接點確實沒有閉合，判斷是正確的。再進一步檢查后發現，SJ2輔助開關（外置型）固定螺絲松動，位移后不能與SJ2同步動作而難以閉合，在重新定位輔助開關位置并緊固螺絲后，恢復正常，整個處理過程僅用6min，效率比較高，若沒有圖紙可能需要數小時的時間。

5 控制回路優化

圖3中，使用了時間繼電器SJ1、SJ2，但延時接點并未使用（常規接點），且從控制原理上講并不需延時，故時間繼電器在此控制回路中無意義。另外，SJ1、SJ2接點為外帶型輔助開關，接點容量小（動作時弧光較大），內部推動桿材質為塑料，部分已變黃、變形、動作不可靠，以往出現的異常情況大都；因此，造成。根據“越簡單，越可靠”的原則，精簡回路可提高可靠性［4］。在不影響性能的前提下，將控制回路優化如圖4所示。

優化后，時間繼電器SJ1、SJ2取消，中間繼電器C1、C2由全封閉式繼電器ZJ1、ZJ2替代，實現自動切換功能的SJ1、SJ2的輔助接點也由ZJ1、ZJ2的主接點替代，觸點容量大，減少了中間環節，可靠性提高，但控制原理不變。

6 優化改造后的應用

圖4 自動切換斷路器優化后控制原理圖

選擇了一臺備用斷路器進行改造，控制回路按照圖4進行接線，經過拉開FU1、FU2熔斷器、取下LP1、LP2連片，模擬電源失去及切換ZK不同位置等，反復測試和試驗（50次），斷路器均能正常動作，且可靠性非常高［5］。于是，在2008年5月利用1＃機小修機會，對機側MCC自動切換斷路器進行了改造，使用一年后未出現任何異常，2009年起將所有剩余的自動切換斷路器都進行了改造，目前運行已有2年，未出現一次切換失敗故障，有效地提高了設備可靠性；因此，優化改造是可行的。

［1］連理枝.低壓斷路器及其應用［M］.北京：中國電力出版社，2002：107.

［2］周慶貴.電氣控制技術［M］.北京：化學工業出版社，2011：46.

［3］史國生.電氣二次回路及其故障分析［M］.北京：化學工業出版社，2009：72.

［4］王建華.電氣工程師手冊［M］.北京：機械工業出版社，2006：106.

［5］程 周.設備電氣故障診斷與排除［M］.北京：高等教育出版社，2007：42.