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[摘 要]本文系对我厂高压电机保护装置的调试、维护过程中，发现一些问题进行技术改造的心得体会。全面的介绍我厂高压电机的使用及保护装置工作原理，并说明高压电机与DCS及有关PLC之间的联锁关系，可供维护人员工作中的参考。
[关键词]PLC 电机 联锁
中图分类号：TM307 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0030-01
我公司是一个年产80万吨氧化铝的中型冶金企业。全厂采用石灰拜尔法生产工艺流程，设备控制方式自动化程度处于国内领先水平。氧化铝厂及热电厂工艺流程全部采用DCS控制，其关键设备特别是高压电机的控制均采用PLC控制。
原料磨系统选用10KV绕线型高压电机，其容量为1800KW及630KW；空压机、热电厂风机系统、输煤破碎系统等都选用10KV鼠笼型高压电机，大容量高压电机具有高效能、经济运行的优点，在工业上得到广泛应用，随着我国设备制造水平的提高，高压电机的辅助设备及测量元件也复杂起来，控制系统也多采用PLC、工业总线或单板机控制，要求维护人员具有较高的技术水平。
一、高压电机控制回路现状及存在问题
高压电机电源是由各10KV分出线开关供电，其控制电源由各分配直流电源供给，而高压电机所带的附属设备的电源是由各低压配电系统供给，即高压电机主电源与控制电源不是引自一处。故高压电机控制系统存在下列问题：
1）由于高低、压控制系统不是同一电源，所以不论是高、低压系统任一方故障它们之间互不联锁，高压电机故障停机后，附属设备还在运行，反之同理，但附属设备是为高压电机安全服务，如空压机及电厂风机系统，当风机的油润滑系统故障，高压电机不及时停车时，所带动的设备会很快面临损坏。
2）一般高压电机所带的设备是工艺流程的重要设备，是由工艺专业岗位人员在主控室进行远程启、仃操作，而这些设备本身又有自己的PLC控制系统，它们之间又相互关联.设计院发变更将启动、保护各联锁条件引至高压柜并电磁继电器加以联锁。而现场的环境恶劣，灰尘及震动都至使继电器接触不良造成故障停车，严重的影响正常生产等。
二、解决以上问题的方案及措施
1.通常磨机主、辅机控制系统由一个PLC控制系统完成的，因为磨机订货时，磨机控制系统与油站控制系统是分开进行的，故各厂家的设备各自成体系独立控制，在试车时将各个PLC的I/O联锁节点都汇集到高压柜，采取中间继电器转接方式，将接点串入高压柜的分、合闸回路加以联锁。因增加开启式电磁继电器环节、安装接线不规范、原料系统环境不好，所以增加设备的故障率。没有竣工图，接线混乱给维护工作带来了困难，根据生产要求对其进行更新改造，采取如下改选方案：
*将各PLC的I/O联锁点，由原引入高压柜改为引至磨机主控柜并加入主站PLC软件，统一由主站PLC对高压电机发出分、合指令，简化了控制系统。
*并取消电磁式中间继电器的有关电气联锁节点，重新规划了接线并作好端子标记，绘制更改竣工图，方便了维护工作。
*因高压开关辅助接点不够用，引至DCS控制系统是用中间继电器转接的，现改为由主站PLC转接，因PLC可靠性高大大减少设备的故障率。
*根据生产要求取消了在主控室启动高压电机的环节，主控室人员能监视及紧急仃车。
改造后的指令流程图如下：
2.在空压机的运行当中出现了如下问题：当低压的电源停电或冷却系统故障后，高压电机不能停车继续运行，因失去了冷却系统有可能烧毁空压机。在此情况下，我们决定在原空压机柜内增加一只欠压继电器，将其常闭节点并接于PLC停车输出节点。当低压失电或冷却系统故障会使PLC向高压柜发出分闸指令，高压柜跳闸回路自动切断高压电机电源。并绘制原理接线图便于维护。
3.由于热电厂回水泵与配套稀油站也是分别来自高、低压配电室。因二者无电气联锁，稀油站故障跳停后回水泵继续运行造成水泵缺油烧坏了轴瓦事故；油站设备电压与图纸不符，图纸采用的36V交流继电器，而实际上装的是220V继电器，使得稀油站处于无油压、油温及油位保护状态下运行；油站电源开关容量小，且装有交流接触器，接触器的过电流设置小，引起油站错误跳停。为解决以上问题保证回水泵安全运转采取以下改进方案：
*每个稀油站增加了与高压电机联锁环节，为解决油站两台油泵电机切换时误动作，用时间继电器延时一秒跳高压电机，就保证当油站故障准确跳回水泵的高压开关。
*更换原36V的继电器为220V继电器，确保回水泵安全工作。
*改造低压柜出线回路：因每个水泵都有自己的交流接触器，故取消总的接触器及电机保护器，以减少无用环节，增加设备的安全性。
程序流程图（虚线框为后加部分）
4、热电厂风烟控制系统中，高压柜综合保护装置中，速断、过流、低周、低压、超温、等保护其全。而DCS程序中将所有启动条件信号串在一起又重复设置分闸、合闸回馈信号，且高压柜到DCS主控室的电缆有短路现象；导致电机经常跳停。为解决以上问题采取以下改进方案：
取消DCS中的保护，以避免重复的假信号致使电机错误跳停。
并将所有启动条件信号延时2秒，以躲过因外界因素的影响导致的系统波动。
将高压柜到DCS主控室的电缆重新更换。
三、技术改造效果
1、经过一系列的改造，以及一年以来在实际运行当中对系统逐步的完善；各设备安全运行，控制系统稳定性大大增强；基本上不再出现误跳停、系统设备各自运行互不连锁的情况。提高了设备的完好性，保证了全厂的正常生产。经生产车间以及现场操作人员的反应，基本满足了生产及工艺的要求，极大的提高了工作效率。
2、因为在系统流程中，在保证设备正常运转的情况下环节越少、程序越简单，系统安全性越高；所以取消了一些不必要的环节。软件程序增加了抗干扰环节，减少了安全隐患。
3、并在此改造过程中，重新更改及绘制了大量的原理图、接线图，给日常的维护工作带来了极大的方便。充分证明了本技改工程的必要性和重要性。
参考文献
[1] “变电所设计技术规程”SDF1-79
[2] “高压配电装置设计技术规定”SDJ5-85
[3] 教材“发电厂变电所电气部分”，“电力系统继电保护”，“高压技术”
[关键词]PLC 电机 联锁
中图分类号：TM307 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0030-01
我公司是一个年产80万吨氧化铝的中型冶金企业。全厂采用石灰拜尔法生产工艺流程，设备控制方式自动化程度处于国内领先水平。氧化铝厂及热电厂工艺流程全部采用DCS控制，其关键设备特别是高压电机的控制均采用PLC控制。
原料磨系统选用10KV绕线型高压电机，其容量为1800KW及630KW；空压机、热电厂风机系统、输煤破碎系统等都选用10KV鼠笼型高压电机，大容量高压电机具有高效能、经济运行的优点，在工业上得到广泛应用，随着我国设备制造水平的提高，高压电机的辅助设备及测量元件也复杂起来，控制系统也多采用PLC、工业总线或单板机控制，要求维护人员具有较高的技术水平。
一、高压电机控制回路现状及存在问题
高压电机电源是由各10KV分出线开关供电，其控制电源由各分配直流电源供给，而高压电机所带的附属设备的电源是由各低压配电系统供给，即高压电机主电源与控制电源不是引自一处。故高压电机控制系统存在下列问题：
1）由于高低、压控制系统不是同一电源，所以不论是高、低压系统任一方故障它们之间互不联锁，高压电机故障停机后，附属设备还在运行，反之同理，但附属设备是为高压电机安全服务，如空压机及电厂风机系统，当风机的油润滑系统故障，高压电机不及时停车时，所带动的设备会很快面临损坏。
2）一般高压电机所带的设备是工艺流程的重要设备，是由工艺专业岗位人员在主控室进行远程启、仃操作，而这些设备本身又有自己的PLC控制系统，它们之间又相互关联.设计院发变更将启动、保护各联锁条件引至高压柜并电磁继电器加以联锁。而现场的环境恶劣，灰尘及震动都至使继电器接触不良造成故障停车，严重的影响正常生产等。
二、解决以上问题的方案及措施
1.通常磨机主、辅机控制系统由一个PLC控制系统完成的，因为磨机订货时，磨机控制系统与油站控制系统是分开进行的，故各厂家的设备各自成体系独立控制，在试车时将各个PLC的I/O联锁节点都汇集到高压柜，采取中间继电器转接方式，将接点串入高压柜的分、合闸回路加以联锁。因增加开启式电磁继电器环节、安装接线不规范、原料系统环境不好，所以增加设备的故障率。没有竣工图，接线混乱给维护工作带来了困难，根据生产要求对其进行更新改造，采取如下改选方案：
*将各PLC的I/O联锁点，由原引入高压柜改为引至磨机主控柜并加入主站PLC软件，统一由主站PLC对高压电机发出分、合指令，简化了控制系统。
*并取消电磁式中间继电器的有关电气联锁节点，重新规划了接线并作好端子标记，绘制更改竣工图，方便了维护工作。
*因高压开关辅助接点不够用，引至DCS控制系统是用中间继电器转接的，现改为由主站PLC转接，因PLC可靠性高大大减少设备的故障率。
*根据生产要求取消了在主控室启动高压电机的环节，主控室人员能监视及紧急仃车。
改造后的指令流程图如下：
2.在空压机的运行当中出现了如下问题：当低压的电源停电或冷却系统故障后，高压电机不能停车继续运行，因失去了冷却系统有可能烧毁空压机。在此情况下，我们决定在原空压机柜内增加一只欠压继电器，将其常闭节点并接于PLC停车输出节点。当低压失电或冷却系统故障会使PLC向高压柜发出分闸指令，高压柜跳闸回路自动切断高压电机电源。并绘制原理接线图便于维护。
3.由于热电厂回水泵与配套稀油站也是分别来自高、低压配电室。因二者无电气联锁，稀油站故障跳停后回水泵继续运行造成水泵缺油烧坏了轴瓦事故；油站设备电压与图纸不符，图纸采用的36V交流继电器，而实际上装的是220V继电器，使得稀油站处于无油压、油温及油位保护状态下运行；油站电源开关容量小，且装有交流接触器，接触器的过电流设置小，引起油站错误跳停。为解决以上问题保证回水泵安全运转采取以下改进方案：
*每个稀油站增加了与高压电机联锁环节，为解决油站两台油泵电机切换时误动作，用时间继电器延时一秒跳高压电机，就保证当油站故障准确跳回水泵的高压开关。
*更换原36V的继电器为220V继电器，确保回水泵安全工作。
*改造低压柜出线回路：因每个水泵都有自己的交流接触器，故取消总的接触器及电机保护器，以减少无用环节，增加设备的安全性。
程序流程图（虚线框为后加部分）
4、热电厂风烟控制系统中，高压柜综合保护装置中，速断、过流、低周、低压、超温、等保护其全。而DCS程序中将所有启动条件信号串在一起又重复设置分闸、合闸回馈信号，且高压柜到DCS主控室的电缆有短路现象；导致电机经常跳停。为解决以上问题采取以下改进方案：
取消DCS中的保护，以避免重复的假信号致使电机错误跳停。
并将所有启动条件信号延时2秒，以躲过因外界因素的影响导致的系统波动。
将高压柜到DCS主控室的电缆重新更换。
三、技术改造效果
1、经过一系列的改造，以及一年以来在实际运行当中对系统逐步的完善；各设备安全运行，控制系统稳定性大大增强；基本上不再出现误跳停、系统设备各自运行互不连锁的情况。提高了设备的完好性，保证了全厂的正常生产。经生产车间以及现场操作人员的反应，基本满足了生产及工艺的要求，极大的提高了工作效率。
2、因为在系统流程中，在保证设备正常运转的情况下环节越少、程序越简单，系统安全性越高；所以取消了一些不必要的环节。软件程序增加了抗干扰环节，减少了安全隐患。
3、并在此改造过程中，重新更改及绘制了大量的原理图、接线图，给日常的维护工作带来了极大的方便。充分证明了本技改工程的必要性和重要性。
参考文献
[1] “变电所设计技术规程”SDF1-79
[2] “高压配电装置设计技术规定”SDJ5-85
[3] 教材“发电厂变电所电气部分”，“电力系统继电保护”，“高压技术”