电动机双电源自动切换回路故障排除及改造

李继忠

（安徽阜阳华润电力有限公司，安徽阜阳236158）

装机容量为600MW的2台水氢氢机组（东方电机有限公司制造），400V机侧电动机控制中心（Motor Control Center，MCC），共计12台双电源自动切换开关，均为各自区域的负荷中心电源，带有内冷水泵、润滑油输送泵、给煤机、磨煤机油站、热控电源等重要负荷。正常情况下，当MCC段Ⅰ路电源失去时，将自动切换到Ⅱ路，以保证MCC段供电的可靠性，如切换失败，将引起上述重要负荷失去电源，从而引发设备异常、跳机等严重后果；因此，必须保障MCC电源自动切换断路器的可靠性。

近几年来，MCC自动切换失败故障多次发生，由于控制回路始终没有图纸（机组安装后接线图、原理图均丢失），只能依据常规处理方法应付，缺陷消除比较困难且时间长、效率低。为了摆脱这种被动局面，采取根据实际接线绘制接线图、原理图，再消缺的方法，对发电厂生产现场处理类似问题具有较强的借鉴意义。

1 一次接线图

断路器为进口设备，额定电流为630A，额定电压为400V，电源进线分别来自400VPCⅠ段和400VPCⅡ段（见图1）。PC表示动力配电柜。

2 断路器控制回路实际接线图

根据控制回路实际接线现状，绘出整个控制回路二次元件接线端子及编号如图2所示。

图1 自动切换断路器本体及原理图

图2 断路器控制回路实际接线图

3 绘制原理图

从图2可知，部分元件接线端子编号不详（安装时未加或接头过热变色无法看清），无法判断二次线走向，如根据线号绘出二次线走向图，则难以实现；因此，需将元件上的二次线解开，使用万用表一根根检测出两端的方法来确定二次线走向。然后确定二次元件各接线端子上二次线的走向，并在空白纸上将图2中的二次元件连接起来，最后构成一个完整的回路。此法虽比较繁琐，但可一次性准确无误地判定二次线走向。连接完成后的原理图较凌乱，故依据常规控制原理图［2］整理后得到图3所示的自动切换断路器原始控制原理图。

图3 自动切换断路器原始控制原理图

A1、A2为控制电源，分别取自断路器的Ⅰ路、Ⅱ路电源进线（Ⅰ路电源进线取自400VACⅠ段，Ⅱ路电源进线取自400VACⅡ段）。由图3可见，断路器的控制过程并不复杂，二次回路简洁明了，各元件的作用和功能一目了然，这就为故障的排除打下了良好的基础。

4 依图排除故障

现场缺陷处理90%的精力用于原因查找的过程中，一旦查出故障点可能只需几分钟或紧一个螺丝即可解决问题。由于图3非常直观地显示了每个继电器和连接点的作用，遇到问题通过图纸分析即可大致判断出故障点，处理前已做到有的放矢，为快速处理打下了基础。如，2007年10月，1＃机小修后运行人员进行启机前切换试验时，发现1＃机侧MCC段电源断路器不能自动切换，其现象如下：转换开关ZK分别置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档位时切换动作正常，指示灯正确指示，置在Ⅳ档位时断路器不能自动切换到Ⅰ路电源（Ⅰ路优先，必须自动切换到Ⅰ路）。

分析图3可知，出现这种故障的原因有3种［3］：①SJ1、SJ2无动作；②SJ2常开接点没有闭合；③二次线松动控制回路接触不良或中断。随后进行了逐一排查，检查二次线接触良好，SJ1、SJ2动作正常，于是判断SJ2常开接点有问题，在用电笔稍用力抵一下SJ2辅助接点（外力促使闭合）后，断路器立即自动切换，说明SJ2常开接点确实没有闭合，判断是正确的。再进一步检查后发现，SJ2辅助开关（外置型）固定螺丝松动，位移后不能与SJ2同步动作而难以闭合，在重新定位辅助开关位置并紧固螺丝后，恢复正常，整个处理过程仅用6min，效率比较高，若没有图纸可能需要数小时的时间。

5 控制回路优化

图3中，使用了时间继电器SJ1、SJ2，但延时接点并未使用（常规接点），且从控制原理上讲并不需延时，故时间继电器在此控制回路中无意义。另外，SJ1、SJ2接点为外带型辅助开关，接点容量小（动作时弧光较大），内部推动杆材质为塑料，部分已变黄、变形、动作不可靠，以往出现的异常情况大都；因此，造成。根据“越简单，越可靠”的原则，精简回路可提高可靠性［4］。在不影响性能的前提下，将控制回路优化如图4所示。

优化后，时间继电器SJ1、SJ2取消，中间继电器C1、C2由全封闭式继电器ZJ1、ZJ2替代，实现自动切换功能的SJ1、SJ2的辅助接点也由ZJ1、ZJ2的主接点替代，触点容量大，减少了中间环节，可靠性提高，但控制原理不变。

6 优化改造后的应用

图4 自动切换断路器优化后控制原理图

选择了一台备用断路器进行改造，控制回路按照图4进行接线，经过拉开FU1、FU2熔断器、取下LP1、LP2连片，模拟电源失去及切换ZK不同位置等，反复测试和试验（50次），断路器均能正常动作，且可靠性非常高［5］。于是，在2008年5月利用1＃机小修机会，对机侧MCC自动切换断路器进行了改造，使用一年后未出现任何异常，2009年起将所有剩余的自动切换断路器都进行了改造，目前运行已有2年，未出现一次切换失败故障，有效地提高了设备可靠性；因此，优化改造是可行的。

［1］连理枝.低压断路器及其应用［M］.北京：中国电力出版社，2002：107.

［2］周庆贵.电气控制技术［M］.北京：化学工业出版社，2011：46.

［3］史国生.电气二次回路及其故障分析［M］.北京：化学工业出版社，2009：72.

［4］王建华.电气工程师手册［M］.北京：机械工业出版社，2006：106.

［5］程 周.设备电气故障诊断与排除［M］.北京：高等教育出版社，2007：42.