導語：如何才能寫好一篇總保護繼電器的作用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】電子技術 測控裝置 繼電器

1 正常情況下事故總的產生

1.1 事故總典型回路

圖1

如圖1所示，操作箱的事故總回路是由中間繼電器KKJ的結點與操作箱內開關位置常開結點1TWJ串聯組成。其中J701接在測控裝置遙信電源正電端，JSG接在負電端。當KKJ閉合且1TWJ有一相閉合時回路導通，事故總信號從測控裝置經交換機傳至監控系統，啟動事故音響。

圖2

如圖2所示，手合開關時，手合接點閉合，正電101進入KKJ繼電器，KKJ繼電器帶電導通，圖1中的KKJ常開輔助接點閉合，但由于TWJa，TWJb，TWJc為開關的跳位的常開接點，手合開關過程中沒有閉合，所以事故總信號回路沒有導通，事故總信號不會發出。

手分開關時，手分接點閉合，同樣啟動KKJ繼電器，啟動KKJ的復歸線圈，使合后閉合繼電器去磁，圖1中KKJ常開接地不會閉合。在事故總回路中，開關跳開后TWJa、TWJb、TWJc等開關分位常開接點雖然閉合，事故總信號同樣不會發出。

當線路出現故障時，保護裝置動作，跳閘接點閉合，經過出口壓板啟動操作箱中跳閘繼電器，再經過斷路器輔助接點啟動跳閘線圈，跳開故障相斷路器，在事故總回路中，TWJa、TWJb、TWJc接點閉合。但是KKJ繼電器并沒有復歸，KKJ接點仍在合位，因此，事故總回路導通，測控裝置發信號到后臺監控機，發出事故音響。

1.2 TWJ/HWJ位置繼電器

TWJ/HWJ主要作用是提供開關位置指示。HWJ并接于跳閘回路，該回路在開關跳閘線圈之前串有斷路器常開輔助觸點。當開關在合位時，其常開輔助觸點閉合，HWJ線圈帶電，HWJ=1表明開關合位。TWJ一般并接于合閘回路，該回路在開關合閘線圈之前串有斷路器常閉輔助觸點。當開關在分位時，其常閉輔助觸點閉合，TWJ線圈帶電，TWJ=1表明開關分位。TWJ為電壓線圈，線圈本身電阻就較大，加上回路上串的電阻，整體阻值約20～40KΩ（測量控制正和TWJ負端）。HWJ回路同此基本一致。

2 誤發事故總回路分析

2.1 現場檢查情況

此條線路保護配置為南瑞RCS-931、南自PSL603及輔助保護RCS-923，操作箱為CZX12R2，，測控裝置為南瑞科技NDS8000。現場檢查過程中，現場二次接線與圖紙設計一致，接線正確，且事故總信號J701、JSG電位正常。通過現場手合、手分開關時，測量事故總信號JSG電位，發現在手分開關瞬間JSG信號為正電+108V，該信號確實產生，同時啟動后臺事故音響。

2.2 CZX12R2手跳誤發事故總回路

圖3

圖3所示是CZX12R1事故總信號回路接點圖。J701與JSG之間1ZJ的常開接點與1TWJa、1TWJb、1TWJc串聯，而不是直接與KKJ的接點串聯。如圖3所示的回路中1ZJ是一個重動中間繼電器，1ZJ與電容C2和一個電阻并聯。電容C2與圖2中的電容C1為脈沖擴展電容。圖1中手合開關時，在啟動電壓繼電器的同時向電容C1充電，由于手合接點只是瞬間閉合然后返回，當手合接點返回后，電容器向21SHJ，22SHJ，23SHJ放電，使其保持一定時間。

當手合開關時KKJ繼電器帶電，KKJ常開接點閉合，使中間繼電器1ZJ帶電，同時給電容C2充電，由于KKJ接點不返回，手合后此回路一直帶電。圖3中1ZJ接點閉合，但由于開關在合位，1TWJa、1TWJb、1TWJc未閉合，事故總回路無法導通，不會發出事故總信號。當手分開關時，KKJ繼電器再次帶電復歸，KKJ常開接點打開，此時電容C2向1ZJ繼電器放電，使其線圈勵磁，圖3中1ZJ的輔助接點閉合，由于開關跳開1TWJa、1TWJb、1TWJc閉合，事故總回路導通，導致監控發出事故總信號。

由此可見，手分開關時誤發事故總信號是由圖3中脈沖展寬電容C2在手分開關時放電行為導致中間繼電器1ZJ在正電消失的情況下仍會保持勵磁。

3 誤發事故總回路改進方案

3.1 更換操作箱或更換操作箱插件

操作箱二次線很多，且與保護及斷路器均有配合，若更換操作箱或是更換插件， 則增加了設備維護技改成本，所以不宜采取此方案。

3.2 去除CZX12R1重動中間回路中脈沖展寬電容C2

去掉電容C2后，由于去掉合閘脈沖展寬回路，1ZJ隨著合后閉合繼電器KKJ動作而瞬動，不存在延時復歸情況，也就不會誤動事故總路。1ZJ繼電器上的并聯電容僅用于控制1ZJ繼電器的動作（返回）延時，將電容去掉后，不會對操作箱的其他功能產生影響。 此方案需一次設備停電時進行，用時較短，宜采用此方案。

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關鍵詞：電力；自動化

一、一次設備主要改造及技術要求

（一）斷路器的改造：主要要求是能實現遙控操作功能，并提供可靠的斷路器位置信號。對使用年久且性能不能滿足電網運行要求的6～35kV油斷路器動作要求，應以性能好、可靠性高、維護量小的無油設備（如真空斷路器或SF6斷路器）來代替。斷路器輔助觸點改造為雙輔助觸點接線以防信號誤發。

（二）高壓開關柜的改造：完善機械防止誤操作措施；完善柜間距離，要求隔離物起絕緣支撐作用，要具有良好的阻燃性能；加強母線導體間、相對地間絕緣水平；改造高壓開關柜中的電流互感器，使之達到高壓開關柜使用工況絕緣水平、峰值和短時耐受電流、短時持續時間的要求。

（三）過電壓保護設備的改造：如對變電所6～35kV中性點加裝自動跟蹤、自動調諧的消弧線圈；為減少變電所的運行維護工作量，降低殘壓，防止避雷器的爆炸，變電所6～35kV避雷器宜更換為無間隙金屬氧化物避雷器（MOA）。

（四）主變壓器有關輔助元件的改造：改造中性點隔離開關及其操作機構，能實現遙控操作；對有載調壓分接開關實現當地和遠方遙調操作；實現主變溫度遠方測量等。

二、電力系統自動化改造技術

（一）斷路器的控制與繼電保護合一

改造時保留有全部保護設備，取消控制屏，將斷路器控制回路、控制設備安裝到保護屏適當備用位置。這種改造技術將會取消控制屏上的全部光字牌信號、測量儀表和音響信號。為滿足當地操作及改造過渡期內變電所運行操作人員對設備狀態的監視要求，增設一套 RTU 當地工作站及顯示設備。在顯示器上顯示有關一次接線圖，測量信息，事故及預告信息。采用這種改造技術，可以進一步簡化二次回路接線，減少大量控制電纜，減少回路中的觸點，提高二次設備的運行可靠性。這種改造技術適合于由弱電控制，集控臺、集控柜等多臺設備組合的控制回路改造。電力系統自動化改造一般采用常規的 RTU 裝置。電力系統無 RTU 裝置的可采用性能較好的分布式分散安裝的 RTU 遙測交流采樣，各 RTU 之間通信連接。電力系統已有 RTU 裝置的，在原裝置中擴大功能，增加 RTU 容量以滿足無人值班改造信息量的要求。

（二）二次回路接線技術

這種改造技術能夠保護設備、控制設備全部利用。在改造中根據無人值班變電所的技術要求，改造二次回路中的部分接線，如斷路器控制接線改接，重合閘接線改接，以及信號改接等；增加和更換部分繼電器，使其具備無人值班變電所的技術要求。采用該種改造技術，改造量最少，二次回路變動量小，是采用電磁式繼電器保護變電所的最方便、最經濟的改造方案。

（三）遙信技術

變電所要進行無人值班改造，則原理通過中央信號及光子牌反應的各類預告信號就必須要具備遙信功能。同時，繼電器動作以后，必須能夠在監控中心進行遙控復歸。因此，信號繼電器的遙信問題以及信號繼電器的復歸問題也就成為突出的關鍵問題，在改造中應當加以重視。變電所原中央信號解除以后，為正確反映所內所有異常及事故信號，就必須將上述信號通過繼電器觸點提供給遠動遙信裝置以實現遙信功能。按照無人值班的要求在反映具體保護動作事件的同時，變電所任何一套保護裝置動作及異常都要啟動變電所的遙信事故總信號，以提醒監控人員及時處理。針對這一改造要求，將信號繼電器全部更換為帶有電動復歸線圈及多組動合觸點的靜態集成繼電器。每只信號繼電器單獨提供一對空觸點以反映具體保護動作事件，另外每只繼電器都提供一對空觸點并將這些空觸點并聯在一起以反映事故總信號。斷路器的實際運行位置采用開關的輔助觸點來反映。信號繼電器更換為靜態繼電器以后，其內部帶有電動復歸線圈。這樣既可以通過信號繼電器上的復歸按鈕就地復歸，又可以通過將所有信號繼電器的電壓復歸線圈并聯后與監控屏遙控執行屏上信號復歸繼電器的常開觸點串聯起來，實現全站信號的遙控總復歸。

（四）線路的監視

大家知道，紅綠信號等除反映斷路器的實際位置以外，還擔負著監視跳合閘回路是否正常的任務，雖然變電所內可以通過紅綠燈來實現跳合閘回路的監視，但卻無法從遠方進行監視，為此在控制回路中加裝了跳閘位置繼電器 TWJ 和合閘位置繼電器 HWJ，只要 HWJ 及 TWJ 的兩副常閉觸點同時閉合，就說明跳閘回路有問題，需要到現場檢修。

三、電力自動化技術在電力工程中的應用

（一）在現場總線技術方面的應用

現場總線技術在電力工程中非常重要，該項技術在發展過程中充分融合了電力自動化技術的優勢，利用計算機設備、網絡通信技術等，針對現場儀表控制設備、自動化設備等總線相關設備進行有效監控，最終在整個總線系統上實現不同設備的協調，同時保證一體化使用目標得到實現。實際上現場總線技術是以先進設備為核心，通過采集數據展開科學分析，然后將電壓信號、電流信號分別傳輸到主機上，最后將指令傳遞給控制設備。當前需要針對變電站自動化改造給出說明，這樣用戶就可以獲得高度系統集成主動權利，該項因素在市場中具有極大的開發潛能，同時用戶還能對相應的品牌類型進行自主選擇。

（二）在電壓補償與調節方面的應用

傳統低壓無功補償技術所使用的信號比較單一，同時三相電容器也非常單一，這種技術很明顯缺少對電壓之間平衡關系的考慮，因此互補作用得不到實現。而對于單向符合用戶，由于會出現三相符合不平衡的問題，所以從一定程度上來說，這種補償方式可能會出現欠補或過補的現象，這樣一來配電檢測的作用就得不到發揮。將智能無功補償數和動態補償技術結合在一起，將三相互補和分相互補技術結合起來，這樣可以很快與負荷變化相適應，進而使傳統單純使用投切開關的方式得到改變，固定補償的缺點就可以得到解決，從技術模式上來看電壓限制較多的難}就可以得到解決。此外，缺相保護也是比較突出的功能，該項功能的發揮可以使電容器整體智能控制目標得到實現，從一定程度上來說可以提升補償的精度。

參考文獻：

[1]邢素珍，郭維佳，馬瑤.自動化技術在電力工程中的有效運用[J].電子技術與軟件工程，2016，（3）.

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近幾年來，各個電力企業常常發生由于變壓器本體瓦斯保護誤動而引起變壓器跳閘的故障，致使電力系統和變壓器可靠性運行水平以及電力用戶供電可靠性都受到影響。瓦斯保護是油浸式電力變壓器內部故障的一種基本保護，它可以監視變壓器內部所發生的大部分故障，幫助運行和檢修、試驗人員預測和分析事故。

一、案例分析

在2012年我縣某大型機械廠一臺主變壓器（型號為S9-20000/110）重瓦斯跳閘故障，由于該廠技術人才短缺求助于供電公司，公司委派我和同事3人去幫助客戶處理故障。到達客戶廠區后，經了解到該主變2008年投運。運行后不久，就出現輕瓦斯保護動作。開始時輕瓦斯動作的次數較少，隨著運行時間的增加，發生輕瓦斯動作次數逐漸增多。對于這一異常情況，運行人員僅采用對氣體繼電器進行放氣的措施，未對氣體繼電器中氣體做點燃試驗或取氣樣、油樣做色譜分析，也未對變壓器進行電氣試驗。經過我初步分析該變壓器內部可能存在缺陷是造成此次跳閘的主要原因，后經和廠方溝通我們對此主變進行抽取了油樣，經試驗結果發現油的閃點很低，而可燃氣體含量較高。于是又取油樣和氣體進行氣相色譜分析，發現該變壓器油中H2、C2H2和總烴含量均大幅超過注意值，特別是總烴含量達注意值的213倍，而且氣體中H2和烴類氣體的濃度換算到油中的理論值大于油中實測值，表明變壓器內部已存在較嚴重故障。故障氣體主要由C2H4和CH4組成，其次是C2H6、H2和C2H2，與高溫過熱故障特征相符。應用改良三比值法判斷，對應于700℃以上的高溫過熱故障。

根據色譜分析結果，隨后又對該變壓器進行高壓試驗，通過直流電阻測量，發現其中一相分接頭接觸電阻很大。根據檢查結果我們建議廠方馬上聯系主變生產廠家進行吊芯檢查，經過檢查發現故障是由該分接頭接觸不良導致過熱引起，在長期的運行中，故障持續發展，造成分接頭嚴重燒傷。

二、變壓器瓦斯信號動作的主要原因

（一）關于空氣問題

1.變壓器在換油、補充油時，欲換或補加的油未徹底進行真空脫氣處理或未嚴格按真空注油工藝進行，使油中的空氣附著在鐵心、繞組、附件表面的空氣及有機固體絕緣材料孔隙中的空氣，在變壓器投運后，通過油的對流循環、變壓器鐵心的磁致伸縮，逐漸匯集、上升到瓦斯繼電器內，引起瓦斯信號動作。

2.空氣進入變壓器后逐漸聚集在瓦斯繼電器上部，迫使繼電器內油面下降。這時，開口杯在空氣中的重量加上杯內油的重量所產生的力矩，使開口杯下降并使干簧接點閉合，發出輕瓦斯信號。

3.變壓器熱虹吸器更換吸附劑（如硅膠）后，油靜置的時間短，空氣沒有徹底排凈，由熱虹吸器進人本體循環，進而進人瓦斯繼電器引起信號動作。

（二）二次回路缺陷導致瓦斯繼電器信號誤動作

瓦斯繼電器二次信號回路故障，包括信號電纜絕緣損壞短路、端子排接點短路，個別在信號回路中所接信號繼電器故障等引起干簧觸點閉合，造成瓦斯信號動作。

（三）關于環境問題

環境溫度驟然下降，造成變壓器的本體油很快冷縮使油位降低，或者變壓器本體嚴重漏油引起變壓器的油位降低，即所謂油流引起瓦斯繼電器信號動作。

（四）變壓器的穿越性短路

變壓器發生穿越性短路故障，在穿越性故障電流作用下，油隙間的油流速度加快，當油隙內和繞組外側產生的壓力差變化大時，氣體繼電器就可能誤動作。穿越性故障電流使繞組發熱，當故障電流倍數很大時，繞組溫度上升很快，使油的體積膨脹，造成氣體繼電器誤動作。

（五）設備及其超重出現的問題

當雙浮子瓦斯繼電器的反向動作值低，反向油流較大引起重瓦斯保護動作。合閘勵磁涌流引起主變線圈、器身振動所形成的油流擾動以及油箱振動兩者共同作用，可能引起主變重瓦斯保護動作。

（六）瓦斯繼電器本身的問題

瓦斯繼電器探針設計不合理導致主變重瓦斯保護誤動作。瓦斯繼電器中的干簧接點玻璃管破碎、接線盒密封不良導致重瓦斯保護動作；金屬波紋式儲油柜的內波紋管滑道卡澀引起油流突變造成瓦斯繼電器動作。

三、瓦斯信號動作的處理對策

（一）分析診斷程序

瓦斯繼電器內有無氣體凝聚對瓦斯繼電器內凝聚氣體進行收集點燃實驗和色譜分析。

（二）判斷繼電器內是否有氣體

瓦斯信號動作后繼電器內是否有氣體聚集，是區別信號動作原因---油位降低、二次回路故障和空氣進入變壓器、變壓器內部發生故障的最基本原則。因為二次回路故障油位降低引起瓦斯信號動作不可能產生氣體，應逐步判斷。首先巡視檢查變壓器是否有嚴重漏點，若是，應立即問上級調度和主管領導匯報，采取堵漏措施；若不是，則應判斷是否因環境溫度驟然下降引起油位降低，此時必須觀察變壓器油枕油位指示位置是否正常。若不正常，應采取相應措施。如果不是上述原因引起，則二次信號回路故障的可能性較大，須檢查消除二次回路缺陷。

（三）繼電器中氣體的鑒別

若繼電器內的氣體是空氣，則應依次判斷：是否因換油或補加油時空氣進人變壓器本體后沒有排凈；是否因更換變壓器熱虹吸器吸附劑時靜置時間短，空氣未徹底排凈。若繼電器內的氣體是可燃性氣體，則變壓器內部存在過熱、放電性故障。此時應從繼電器處同時取氣樣和油樣做色譜分析，點燃試驗，是將注射器收集到的氣體，用火柴從放氣嘴點火，若氣體本身能自燃，火焰呈淺蘭色，則是可燃性氣體，說明變壓器內部有故障；若不能自燃，則是空氣，說明信號動作屬空氣進人造成。根據分析結論采取繼續監督運行或停運吊檢處理。

（四）色譜分析

色譜分析，是指對收集到的氣體用色譜儀對所含氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體進行定性和定量分析，根據所含組分名稱和含量準確判斷故障性質、發展趨勢、嚴重程度。自采用色譜法后變壓器運行規程中仍然沒有取消該方法，其目的是想在現場快速判斷變壓器有無故障，但受現場人員能否正確收集氣體、正確點燃、準確判斷等因素的限制。

（五）設備安裝與投運

變壓器在運行過程中，瓦斯保護誤動涉及到設計制造、運行維護、瓦斯繼電器運行的可靠性等多方面因素，因此必須采取有力的措施進行全方位、全過程、各環節的有效管理，從而最大限度的杜絕瓦斯保護誤動作的產生。

瓦斯繼電器安裝在變壓器到儲油柜的連接管路上，安裝時應注意：①首先將氣體繼電器管道上的碟閥關嚴。②新氣體繼電器安裝前，應檢查有無檢驗合格證明，口徑、流速是否正確，內外部件有無損壞，并關好放氣閥門。③氣體繼電器應水平安裝。④打開碟閥向氣體繼電器充油，充滿油后從放氣閥門放氣。⑤進行保護接線時，應防止接錯和短路，避免帶電操作，同時要防止導電桿轉動和小瓷頭漏油。⑥投入運行前，應進行絕緣搖測及傳動試驗。

四、結束語

電力系統變壓器瓦斯保護誤動作，由多種因素引起。在充分理解瓦斯保護工作原理以及具有豐富的現場跟蹤數據記錄后，準確分析其具體原因并采取相應的有效防范措施，可以大大減少變壓器本體瓦斯保護誤動導致變壓器跳閘的現象。變壓器瓦斯信號動作和主管領導應迅速派專業人員去現場，取繼電器氣樣、油樣和本體油樣，分別做色譜分析。根據有關導則及平衡判據分析診斷，依據診斷結論采取相應對策，避免事故發生，保證變壓器安全運行。

參考文獻

[1]檀英輝，姚文軍，李佩軍，張國亮，500kV變壓器瓦斯保護誤動分析及整改[J]高壓電器2012.

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關鍵詞：控制系統啟停機控制堵料打滑

引言

隨著計算機控制技術的迅速發展，以微處理器為核心的可編程控制器（PLC）已逐步取代繼電器控制，選煤廠也不例外。神華集團準格爾能源有限責任公司選煤廠，其原煤車間的輸煤系統即為PLC控制，控制系統采用美國AB公司的ControLogix控制系統。PLC控制器采用32位總線的Logix5562，基本內存750K，擴展內存1.5M，通過SRM熱備模塊實現雙CPU間的互為備用。控制系統各框架通過連接模塊CNBR組成雙通道冗余（ControlNet）網絡，網絡傳輸速率可達5M/s。畫面監控軟件為ifix4.0中文版，采用OPC通訊方式通過上位機內置的網卡連接到控制網上。整個控制過程具有自動化程度高、方便維護、運行可靠等特點。在使用過程中，結合現場膠帶機的實際情況及經常出現的設備故障，對膠帶機的控制系統做了改造，主要有：膠帶機啟停機控制原理的改造、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造，現具體簡述如下：

一、膠帶機啟停機控制原理的改造

在原煤車間哈爾烏素分區設備剛投入生產運行期間，由于各種原因，導致設備忽然停電的事故時有發生。但是發現，在設備忽然斷電情況下，個別設備，如膠帶機M11、M21、M13、M23，不能正常閉鎖停機，即使由集控發出停機命令也不能起到控制的作用，而且現場的保護裝置也不起作用，造成設備堵料嚴重，若發現不及時，會造成膠帶機機頭滾筒包膠損壞、膠帶磨擦損傷及機頭保護開關砸壞等事故，給設備和生產造成很大的影響。聯系電工，翻閱這幾條膠帶機的控制圖紙，發現這幾條膠帶的控制原理和黑礦分區的M11膠帶機極為相似，其啟停控制繼電器是觸發式的，其起機及停機需要兩個繼電器，發出的起機及停機信號是個脈沖信號，起機信號采集發出起機命令的上升沿信號，停機命令采集發出停機命令的上升沿信號，在起機信號發出后，控制系統會對各個保護進行掃描。當具備起機條件時，對起機繼電器發出吸合指令，起機繼電器吸合，電機運行，電機的運行返回信號是通過綜保保住的，待電機運行信號正常，起機繼電器斷開，皮帶正常運轉。停機的過程和起機過程是類同的，但是，當設備忽然發生斷電事故，控制模塊得不到設備發出的連鎖停機信號，即采集不到停機信號的上升沿指令，停機繼電器無法吸合，設備便無法正常停機。

針對上述事故的發生，經研究，決定對其控制原理進行改造。將其啟停機改造為由一個繼電器來控制，發出的控制信號由脈沖信號改為常發信號。通過改造膠帶機硬件控制線路和對膠帶機控制程序的修改，使其啟停機過程為：集控發出膠帶機起機指令，控制系統CPU掃描起機具備條件，發出繼電器吸合指令，繼電器吸合后，通過控制模塊由電機的返回信號使得繼電器一直處于吸合狀態，當繼電器不吸合，皮帶就停止運行。這樣，就避免了繼電器得不到停機指令的故障，從而能保證膠帶機即便是在設備瞬間斷電的情況下，也能正常停止運行。

二、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造

原煤車間哈爾烏素分區的主要膠帶機中，有4條膠帶機(M12、M22、M14、M24)是帶軟啟動驅動的，其啟機及停機過程是通過軟啟動控制，從得到起機或停機命令到膠帶機達到正常轉速或完全停止，皮帶的電機轉速是一個逐步增加或者是減少的過程，從而導致啟停機有一段時間的延時。當設備重載遇到故障停機時，會導致上游皮帶繼續上煤而發生堵料事故。針對上述事故的發生，經研究,把帶軟啟動設備的膠帶機的打滑保護增加到上一皮帶中。通過對膠帶機控制程序的修改，把帶軟啟動驅動的膠帶機的打滑保護添加延時，將延時輸出線圈增加到上一條皮帶的總故障控制回路中，當設備由于故障而停機，在停機的過程中打滑保護動作，直接給上游皮帶發出故障停機信號，上游皮帶接到指令，停止運行。:

三、改造后效果

這兩項控制系統的改造，自投入運行以來，再未發生過由于設備瞬間斷電、帶軟啟動設備故障停機而引起的設備堵料，嚴重時導致膠帶機機頭滾筒包膠損壞、膠帶機摩擦損傷及機頭保護開關砸壞等事故，在很大程度上減少了設備的故障率，也降低了對設備的損害程度，保證了設備正常順利的生產。

參考文獻：

[1]浙江大學羅克韋爾自動化技術中心編.可編程控制器系統[M].浙江大學出版社.1999.

[2]Logix5555ControllerUser,sManual.RockwellInternationalCorporation.

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關鍵詞：JZ-7型空氣制動機；制動控制系統；空氣管路

Abstract： This paper introduces the main components， characters and parameters of air piping and braking system of ZJX01 operation and maintenance vehicle， and describes the designing method of it. This vehicle has installed air compressor which is transmitted by belt for the first time. This air piping and braking system also can be referred by the other similar design.

Keywords： JZ-7 air brake system； brake control system； air piping

引言

ZJX01型綜合作業檢修車是一種用于地鐵的工程車，它主要用于地鐵沿線和段內設備設施的檢修及日常維護，并可對線路限界進行檢測；該車可牽引一輛隧道清洗車作業（≯56噸）或平板車及其它無動力車輛，還可兼作人員運送的交通用車。使用維護成本低，能適應地鐵等小限界要求。

ZJX01型綜合作業檢修車的空氣制動系統是由風源系統、JZ-7型制動機、旁路制動、停放制動、撒砂裝置等部分組成。

1 風源系統

風源系統主要由空氣壓縮機、空氣干燥器、總風缸、止回閥、保安閥、壓力繼電器等組成。

空氣制動的風源均來自空氣壓縮機，ZJX01型綜合作業檢修車安裝有一臺皮帶輪傳動的螺桿空氣壓縮機，安裝在動力間內。

該空壓機由分動箱通過皮帶進行驅動，在行車過程中無需啟動發電機就可以為空氣管路和制動系統提供壓縮空氣。

為提高機車制動機的可靠性，防止管路和配件銹蝕，延長使用壽命和檢修周期，本機車加裝了653360-15型吸附式雙塔空氣干燥器。

空氣干燥器包括硼矽鹽酸過濾器、再生與干燥同步的雙工作塔。壓縮空氣經過雙塔干燥器，在水汽燥塔內吸附劑吸附的同時，再生塔也在完成吸附劑的再生，源源不斷地為機車提供干燥的空氣。干燥器由電子計時系統控制，定制為2分鐘完成一個循環。即60秒干燥，另60秒再生。

當壓縮空氣經由進風口進入干燥塔時，先經過硼矽酸鹽過濾器裝置，濾除掉氣體中大部分的雜質、液態水和油霧，然后通過吸附劑進一步清除在壓縮空氣中的殘留水汽，使空氣達到干燥，干燥后的空氣通過出氣口進入機車總風缸，為機車提供高質量的凈化空氣。

空氣干燥器的原理圖見圖2。

ZJX01型綜合作業檢修車的風源系統中，總風缸用于貯存機車用壓縮空氣，它是由鋼板焊接成的圓柱形壓力容器。根據ZJX01型綜合作業檢修車的用途、功率、壓縮機的排風能力以及車內設備布置及空間的限制，總風缸的容積定為300L，用安裝在燃油箱上的卡箍裝置進行固定安裝在車下。

高壓保安閥安裝在兩個總風缸的連通管上，當壓力繼電器失靈，總風缸的壓縮空氣壓力超過950kPa，空壓機仍不停止工作時，高壓保安閥開啟泄壓。此時管路內壓力高于調整彈簧工作壓力時，閥被頂起，壓力空氣從閥體上的一圈小孔排向大氣。這時要手動控制空壓機的開、關，保持總風缸內的空氣壓力為750kPa～900kPa，機車運行到段后檢修壓力繼電器。

ZJX01型綜合作業檢修車采用了壓力繼電器，通過調整螺釘和微調螺母可以調整其工作壓力。風源系統設有兩個繼電器。其中一個調整壓力為750kPa～900kPa，當總風風壓高于900kPa時，空壓機的卸荷閥開啟，空壓機雖然被皮帶帶動，但是輸出風壓為0；當總風風壓低于750kPa時，卸荷閥關閉，空壓機開始工作，輸出壓縮空氣。另一個繼電器調整壓力為600kPa，當總風壓力不足600kPa時，它切斷電路，此時柴油機卸載；當總風壓力達到600kPa時，繼電器接通電路，此時柴油機才能加載，起安全保護作用。

2 制動系統

制動控制系統采用JZ-7型空氣制動機，具有自動制動、單獨制動、列車分離保護等功能。并結合了電控直通制動、彈簧儲能停車制動等功能。

列車制動機的操作和顯示主要集中在司機室內，操作部件有JZ-7自動制動閥、JZ-7單獨制動閥、車長閥、電控直通按鈕、停放制動塞門等。制動顯示由兩塊壓力表和微機顯示屏構成。兩塊壓力表安裝在司機室操作臺，一塊壓力表顯示總風缸壓力和制動缸壓力，另一塊壓力表顯示列車管壓力與均衡風缸壓力。微機顯示屏顯示風源系統工作狀態、制動單元制動狀態、停放制動狀態等內容。

制動閥類采用集成安裝，使用了制動集成氣路板，集成安裝了中繼閥、分配閥、空氣繼動閥（作用閥）以及各平面塞門、平面過濾器、電磁閥、工作-作用風缸、緊急-降壓風缸等部件。制動閥類集成部件安裝在位于動力間的車架下方，采用吊掛式安裝。制動氣路板原理見圖3。

電控直通制動也叫旁路制動，由塞門、電磁閥、調壓閥、梭閥及管路組成。當使用旁路制動時，電磁閥得電導通，總風通過調壓閥和梭閥，進入閘缸，整車產生制動。

停放制動采用簧制動，充風緩解。在司機室內集中控制停放制動單元的制動與緩解，停放制動按鈕位于司機室操縱臺上。同時在單元制動器配有機械手動緩解裝置。停放制動繼電器調整壓力為450kPa，當彈停制動管路風壓達到450kPa時，彈停制動緩解，繼電器接通電路，在操作臺上的彈停指示燈作出相應顯示。

基礎制動采用XFD型踏面制動單元。XFD型踏面制動單元集制動缸、力的放大機構及間隙調整器為一體，它對減輕車輛重量、均勻分配制動力、改善轉向架動力學性能及減少維護量等有明顯作用。

3 輔助用風

本車采用電笛，取消了風笛。輔助用風系統包括撒砂、輪緣、其他控制用風等部分。

撒砂采用腳踏開關和手動按鈕控制方式，當按下按鈕或腳踏開關時，撒砂電磁閥得電，總風導通通往撒砂器，進行撒砂動作。在緊急制動時，撒砂壓力繼電器動作，撒砂電磁閥得電，撒砂器進行撒砂動作，從而實現緊急制動時自動撒砂。

輪緣用風由電磁閥、調壓閥及管路組成。

4 管路布置

管路及接頭使用的是不銹鋼鐵標焊接接頭。管路全部設計采用新型、美觀、實用并防震、防松的尼龍管卡。整車絕大部分管卡座在車上的位置明確，基本實現了管卡座在鉚焊工序焊接，為保證管卡座由于制造、焊接過程中的尺寸誤差，影響管路安裝，管卡座全部設計成活動管卡座，使管路安裝時有一定的調整余量，真正做到先油漆后組裝的商品化設計。整車管路設計規范、布置合理、外觀整齊，提升了ZJX01型綜合作業檢修車的水平和檔次。

5 結束語

ZJX01型綜合作業檢修車的空氣管路和制動系統采用了皮帶傳動的空氣壓縮機，整車在無需啟動發電機的情況下也能為制動系統提供風源。整個制動系統進行了模塊化、集成化設計，對管路的組裝也采用了“管路組裝不動火”的思路。使用了集成氣路板，為今后的制動系統集成化模塊化設計提供了思路和寶貴經驗。整車的空氣管路和制動系統運用了各種新技術、新工藝，為其他車型的設計進一步奠定了基礎。

參考文獻

篇6

關鍵詞：二次回路；抗干擾；操作回路

中圖分類號：TM64 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）26-0089-03

1 主要干擾源

高頻干擾、50Hz工頻干擾、雷電引起的干擾、電纜分布電容引起的干擾、控制回路產生的干擾、系統數字電路引起的干擾、高能輻射設備引起的干擾等，以上這些是目前能對微機保護產生干擾的主要干擾源。

1.1 高頻干擾

當帶電母線的高壓隔離開關切合時，會產生重燃過程。重燃過程每秒有多次，而每次重燃又都會產生電流波和電壓波。這些電流波和電壓波前沿都很陡，它們傳向母線并通過各種具有電容性的設備注入到地網。這些進行波在每一個有斷口的地方都會產生反射，從而引起高頻振蕩。高頻振蕩的頻率范圍一般在0.05～1 MHz, 最高的甚至可以達到5 MHz。這些高頻振蕩有可能會與二次回路產生耦合,引起感應干擾電壓。

1.2 50 Hz工頻干擾

因為變電站里的接地網并不是完完全全的等電位面,所以在接地網的不同點之間會出現一定的電位差。當注入到接地網中的電流比較大時，各點之間的電位差就有可能比較大。如果一個回路在變電站里的不同地方同時接地，地網中的電位差就會被引入到這個連通回路中, 引起原本不該有的干擾。在某些特定的情況下，地網中的這個電位差還有可能被引入到微機繼電保護裝置的檢測回路中，或者因為分流導致保護裝置拒動或誤動。對于這種干擾，我們稱之為50 Hz工頻干擾。

1.3 雷電引起的干擾

發生雷擊時，由于電磁耦合，有可能在地與導線間感應出干擾電壓。雷雨天氣，如果雷電直接擊到戶外的線路或桿塔，會有很大的雷擊電流流入到接地網中。由于接地網是存在電阻的，所以雷擊電流注入地網時在二次電纜的屏蔽層中會有暫態電流產生，這個暫態電流又會使電纜的芯線產生感應干擾電壓。另外，在外線路上感應產生的過電壓也有可能通過測量互感器引入到二次回路中，造成干擾。雷電干擾的頻率一般在幾kHz 到幾百MHz之間。

1.4 電纜對地分布電容引起的干擾

對于規模比較大的開關站和變電站，各個開關都是有獨立的小室，小室呈分散式布置在開關場地中。各個小室之間的距離會比較遠，連接各小室之間的電纜會很長，所以電纜對地的分布電容也會比較大。在一些比較惡劣的情況下，如交直流混接或直流接地等故障時，由于受電纜的對地分布電容影響，有可能造成斷路器操作裝置的中間繼電器回路誤動，從而引起斷路器誤動。這些年，因為受長電纜對地分布電容影響從而引起斷路器誤動的事故時有發生。

1.5 控制回路產生的干擾

在斷開接觸器或繼電器線圈的時候，有可能產生帶干擾的寬頻譜，它的頻率可以達到50 MHz。

1.6 系統數字電路引起的干擾

1.7 高能輻射設備引起的干擾

對講機、移動電話等一類的通訊工具在使用時，可能會對微機保護裝置產生干擾。

2 抗干擾措施

抗干擾最基本的理念就是：防止干擾源進入二次弱電系統。一方面，可以通過對二次回路的改造，增加各種隔離屏蔽措施，起到切斷干擾源傳播途徑的作用；另一方面，改進微機保護裝置的硬件，增強它的抗干擾能力。針對上面說到的干擾源，一般的抗干擾措施有以下幾種。

2.1 二次線路上的抗干擾措施

①電纜敷設時，對自然屏蔽物的屏蔽作用要充分利用。必要時，可以為保護用的二次電纜設置專用的平行屏蔽線。

②電纜應該采用屏蔽電纜或鎧裝電纜，其屏蔽層應由銅、鋁等電阻率低的材料制成，且在控制室與開關場兩端都要可靠接地，只有這樣才能有效地消除干擾。

③電壓互感器以及套管設備等應該盡量采用電容式的,以避免高頻干擾。

④在二次系統各通道出入口處裝設避雷器，以防止雷擊時的電壓干擾。

⑤接地措施要充分完善，各接地點之間應該可靠地互聯，使接地網形成一個封閉的整體，這樣才能有效地抗電磁干擾。

⑥對于給保護裝置提供逆變電源的直流電源，應該經過抗干擾處理。

2.2 保護裝置上的抗干擾措施

①微機保護裝置的外殼必須可靠接地，可以通過試驗進行確認。

②變電站中應該將所有同一電壓等級的電壓互感器的中性線引到主控室中，在主控室的同一個微機保護屏上可靠接地，然后再從這個屏給其他各需要的屏配出二次電壓的中性線。這樣設計，當有較大的接地電流流入接地網時，不會在不同的接地點間產生大的電位差，從而有效地避免造成保護誤動。

③所有電流、電壓、逆變電源等所用的隔離變壓器的一、二次繞組之間必須有屏蔽層,屏蔽層應該是良好的而且有可靠接地措施。

④保護裝置的模擬量輸入通道、開入通道、開出通道，都要求加隔離光隔。

⑤CPU插件采用總線不出芯片的設計，裝置背板布線應該有抗干擾設計。

⑥引入到保源護裝置的供電要有濾波和防雷措施。

2.3 操作回路中的抗干擾措施

以上所述的各種措施，基本能防御常見的大部分干擾，但對于由長電纜分布電容引起的干擾，作用卻甚微。

我們先看看二次控制系統中保護控制部分及操作部分的關聯回路簡化圖1。

要避免由長電纜對地分布電容引起的中間繼電器回路誤動，最明顯而有效的方法是減小ZJ回路的輸入阻抗。當ZJ回路的輸入阻抗減小到一定值，在發生直流系統接地故障或交流量混入直流系統故障時，由于阻抗的減小，在ZJ繼電器上的電壓降落會小于它的起動電壓，從而有效避免發生誤動。我們可以通過并聯電阻支路來降低ZJ回路的輸入阻抗。然而，單純的并聯電阻支路就能解決問題嗎？并聯電阻支路雖然能夠達到提高抗干擾能力的目的，但是在正常工作的情況下卻大大地提高了ZJ回路的穩態工作電流，使回路的功率大大增加，在散熱上造成新的問題。

本著既能降低回路的輸入阻抗又不增加回路功率的原則，專家們提出了一種有效的抗干擾措施，就是在二次回路中引入抗干擾繼電器的設計方案，如圖2所示。

抗干擾繼電器的回路原理如圖3所示。

抗干擾繼電器的特性和原理分析：初始狀態，繼電器J1的動斷觸點J1-1處于閉合，中間繼電器J1和電阻R2并聯。為了能更好地降低回路的總輸入阻抗，電阻R2要選擇阻值較低的電阻，這樣整個回路的等效輸入阻抗就會很低。由于此時電阻R2這個并聯支路的存在，使得繼電器J1的瞬態起動功率很大。而且在繼電器J1起動的瞬間，電阻R2還能夠起到分流作用。當整個回路接入到工作電壓上時，繼電器J1首先起動，它的動閉觸點J1-2導通，起動繼電器J2，繼電器J2的動閉觸點J2-1、J2-2緊跟著導通；同時由于繼電器J1的動斷觸點J1-1打開，把用于分流的大功率支路R2斷開，使整個回路的穩態工作電流大大地降低，所以回路在穩態工作時的功耗非常低，僅為J1、J2兩條回路的功率之和。電容C1與電阻R1串聯后再與繼電器J2并聯，是用以構成延時起動回路，使繼電器J2延時動作，延時起動的時間通過調整C1的電容值來實現。這個設計能夠有效地抵抗瞬態的高頻干擾，大大地提高了中間繼電器回路的抗干擾能力。此抗干擾繼電器的設計具有抗干擾能力強、穩態工作狀態下的功耗低、安裝使用方便等優點，能夠有效地解決之前由長電纜對地分布電容所引起的誤動問題。

此抗干擾繼電器能夠非常方便地安裝到保護屏柜的導軌上，工程中使用時將從其他保護小室引過來的電纜先接到此抗干擾繼電器上，然后通過它的動閉觸點去重動斷路器操作裝置的中間繼電器回路。因為此繼電器具有非常好的抗干擾能力，所以二次操作回路中一旦接入此繼電器就能有效地避免由分布電容所引起的斷路器誤動問題。

3 結 語

本文通過對目前電氣二次系統常見的干擾源和抗干擾方法進行了簡單的分析，旨在對目前電力系統二次回路的干擾與抗干擾有個較為深入的認識。隨著國家電力事業的發展和變電站建設的越來越智能化，二次回路可能也將面臨越來越多的干擾源，當然抗干擾技術也將隨之而進步。

參考文獻：

[1] 楊永志.微機保護裝置的抗干擾問題[J].云南電力技術,2007,(3):13.

[2] 彭紅海,周有慶,王洪濤,等.微機保護裝置抗干擾技術的研究[J].高電壓技術,2007,(10):49-53.

篇7

關鍵詞：發電機；加裝；保護；方案

一、問題的提出

1、發電機發生匝間短路可能性討論

在工作中有一臺QFS-60-2型汽輪發電機組，其發動機為50MW雙水內冷發電機，定子繞組采用單Y繞組接線。冷卻方式為雙水內冷。自1990年投產以來在3次機組大修中均發現過發電機冷卻水系統出現滲水的缺陷，還有1次，由檢查人員發現在運行中發現C相引線匯流管處滲水。所發現的發電機漏水現象，全是先天性缺陷所致。漏水起因， 主要涉及設計方案、材質結構、制造工藝等方面存在的缺陷和不完善，疊加振動、老化、疲勞等因素，因水電接頭焊接不良（夾渣沙眼）發生滲漏2次；針對定子線棒裂漏水。在大修期間，堅持進行了定子的水壓試驗，發現并消除了1次滲漏缺陷。但是即使按要求，在靜態下高水壓8h的水壓試驗，有的潛伏性缺陷可能仍暴露不了。發現發電機運行中漏水，一靠儀器監測，二是肉眼檢查，目前監測手段還不多。發電機漏水后靠發電機端部測量元件發現，由高阻檢漏儀發出信號。隨著機組運行年限的增加，各部位老化問題更為突出。特別是冷卻水系統一旦發生因定子線棒裂漏水故障，很可能造成發電機定子接地故障，也可能造成發電機定子繞組匝間短路。

另外，從發電機定子結構上看，發電機共有42個槽，定子繞組同相同槽的槽數為9。占總槽數的21.4%。由于機械振動、絕緣老化和綁線脫落等原因，有發生匝間短路的條件。

經以上討論可知，發電機確實存在匝間短路的可能性。

2、此發電機繼電保護配置的問題

發電機與主變壓器按發變組接線，其原有保護配置參見表1。

發電機以發電機變壓器組差動保護作為發電機變壓器內部故障的主保護，以復合電壓閉鎖過電流保護作為后備保護，無專門的發電機匝間短路保護。

由于發電機定子繞組匝間短路的特點是短路匝內的故障電流很大，而在發電機端上電流變化卻很小，這種情況下，發電機變壓器組的縱差保護（主保護）不起保護作用，復合電壓閉鎖過流保護也不能起動，而且，其動作時限也不能滿足將故障發電機快速切除的要求。這將意味著發電機內部一旦發生匝間短路故障，不能被及時切除；只有當匝間短路進一步發展，事故擴大至相間故障后，才能起到保護作用，顯然這將使發電機內部故障擴大，給發電機修復工作也會增加很大的經濟損失和困難。

綜合以上討論，有必要對發電機匝間短路故障電氣量進行分析，從而提出相應的保護方案。

二、發電機匝間短路故障分析

1、匝間短路對轉子的影響

發電機繞組為單Y繞組接線，發電機定子繞組無并聯分支，其匝間短路必定為同相的匝間短路。當發電機內部發生匝間短路時，三相間原有的對稱性遭到破壞，在故障回路中，有正序、負序、零序分量。在定子繞組中，負序電流將產生與正序電流旋轉方向相反的旋轉磁場，這個磁場相對于轉子轉速是2ω（ω為發電機轉子轉動的角頻率）因此，在轉子繞組中將產生2×50HZ=100HZ的交流電流。

2、發電機匝間短路的對稱分量特點

假設發電機匝間短路的匝數與該相總匝數的比為a，a1，a2，a0為發電機繞組被短接部分的正序、負序、零序電抗。

用對稱分量計算，匝間短路的正序、負序、零序分量等于

Rα-被短接部分的繞組電阻，包括繞組電阻αR和過渡電阻

R-該相繞組總電阻

此時，機端零序電壓U0=I0X0

3、發電機負序功率方向的分析

①D1-D2點匝間短路時，其負序網絡及負序電壓、電流向量

在E2的作用下，U2=I2Zxt2，負序電流I2由N流向M。即I2從2LH、3LH的L2端流入（若此時負序功率為負。）

②外部D3點發生兩相短路時，其負序網絡及負序電壓、電流向量（圖）

D3點（區外）發生生相短路時負序圖 向量圖

在E2的作用下，U2=I2ZF2，負序電流I2由M流向N。即I2從2LH、3LH的L1端流入（此時負序功率為正。）

③D4點發生兩相短路時，其負序網絡及負序電壓、電流向量

D4點兩相短路時的負序網 向量圖

在E2的作用下，機端負序電壓為U2=I2’Zxt2，負序電流I2由2LH的L1流入；而負序電流I2’（ I2’相位大致與I2同相）由3LH的L2流入，當分別從2LH、3LH取電流量時，所測負序功率方向不同。

綜合以上分析：

1、若負序功率方向繼電器的電流量取自發電機中性點側2LH時，能區分發電機匝間短路與發電機內、外部的不對稱短路故障。

2、若負序功率方向繼電器的電流量取自發電機出口3LH時，負序功率方向繼電器能區分出發電機內部匝間短路及相間不對稱短路與外部不對稱短路。

綜上所述，可得如下結論，當定子繞組發生匝間短路時

a、定子繞組中產生了正序、負序、零序電流。

b、轉子回路中產生了二次諧波電流。

通過負序功率方向的測量，可以區分發電機的匝間短路與相間短路或者是能區分內部外部故障。

三、匝間短路保護方案的討論：

方案1：根據以上分析，可利用在發電機發生匝間短路時，在轉子回路中有二次諧波電流的特點，用二次諧波電流作為動作量，用負序功率方向元件作為選擇元件。

方案2：利用匝間短路所產生的零序電壓作為起動元件，以負序功率方向元件作為閉鎖元件構成，此方案要求裝設專用的電壓互感器。

兩方案相比較，方案1使用設備少，更適合作為保護的改進方案。而且從發電機系統電流互感器配置來看（附圖：3），因為發電機出口有兩組CT，一組4LH為調節器用，二次接線取兩相電流和與第三相的差（Ia+Ib-Ic）；另一組3LH為測量表計用，0.5級繞組。負序功率方向電流取自發電機中性點側2LH更為合適。

四、方案實施的設想

轉子二次諧波電流保護的構成

由于發電機為單Y 接線，且在中性點側僅引出三相三個端子，在縱差保護不可能完全起到保護作用的情況下，又無法裝設高靈敏橫差保護的情況下。以LY-3型電壓繼電器用來作發電機匝間短路保護啟動元件。該元件與轉子回路電抗電抗互感器、FL-7和靈敏的負序功率方向繼電器LFG-3共同構成了發電機匝間短路保護裝置。

2 結構與原理特點

（1）繼電器按整流式原理構成，保持與原保護盤保護繼電器一致，采用插拔結構、嵌入式安裝。

該繼電器由M型高通濾過器、變壓器、抽頭整定、整流、出口、操作回路等幾部分構成。

為了獲得較高的濾過比，繼電器采用了M型高通濾過器。它對50Hz的電壓可呈現出很大的阻抗，而對100Hz電壓則完全無損耗地通過。由于當發電機外部發生三相短路時，定子回路中非周期分量在發電機轉子回路中引起很大基波交流分量，其最大值達到5%匝間短路時二次諧波電流值的10～20倍。為了保證在5%匝間短路時繼電器能動作，而在外部三相短路時又不誤動作，因此要求對于基波分量要極大的抑制，具有很高的濾過比才能保證，為此設置了M型高通濾過器。

變壓器使用的目的實現阻抗匹配，保證M型濾過器與二次負載阻抗匹配，獲得較高的濾過比。

抽頭整定保證繼電器在電壓整定范圍內的抽頭值，它采用分壓原理構成。

繼電器采用橋式整流，整流后輸出電壓通過電容濾波加到極化出口執行回路上。

為了提高極化繼電器的返回系數，擴大觸點的數量和容量，繼電器利用操作回路，獲得可調整的較高的返回系數，滿足運行的要求。

（2）技術數據

額定電壓：直流：220、110、48V；交流：100V、50Hz

動作整定值：2～8V、100Hz、級差1V、誤差±5%。

返回系數：≥0.85

動作時間：3倍動作電壓時，不大于50ms。

結論：

對于發電機加裝發電機匝間短路保護后，使繼電保護配置較為合理。特別是采用簡而易行的保護改造方案，利用轉子二次諧波原理構成帶有負序功率方向閉鎖的匝間短路保護能夠快速地切除定子繞組的匝間短路故障，同時，此方案可供同類型機組保護改進時參考。

六.結束語

本人對電廠現有50MW雙水內冷發電機發生匝間短路可能的分析和關于加裝發電機匝間短路保護的建議，是幾年來在檢修專責工程師崗位上，對發電機檢修和繼電保護配置問題的思考和討論。由于受個人知識水平和能力的限制，在寫作和敘述中難免存在著缺點和錯誤，懇請各位老師和專家給予批評指正。通過這次總結，使我在對繼電保護的可靠性的認識上又有進一步的提高，這必將繼續激勵我在今后的學習和工作中更加努力鉆研專業技術，不斷提高技術水平，做好本崗位的專業技術工作。

參考文獻：

篇8

1、抓好繼電保護的驗收工作繼電保護調試完畢，嚴格自檢、專業驗收，然后提交驗收單由廠部組織檢修、運行、生產3個部門進行保護整組實驗、開關合跳試驗，合格并確認拆動的接線、元件、標志、壓板已恢復正常，現場文明衛生清潔干凈之后，在驗收單上簽字。

保護定值或二次回路變更時，進行整定值或保護回路與有關注意事項的核對，并在更改簿上記錄保護裝置變動的內容、時間、更改負責人，運行班長簽名。保護主設備的改造還要進行試運行或試運行試驗，如：差動保護取用CT更換，就應作六角圖實驗合格，方可投運。

2、嚴格繼電保護裝置及其二次回路的巡檢巡視檢查設備是及時發現隱患，避免事故的重要途徑，也是發電廠值班人員的一項重要工作。

除了交接班的檢查外，班中安排一次較全面的詳細檢查。對繼電保護巡視檢查的內容有：保護壓板、自動裝置均按調度要求投入；開關、壓板位置正確；各回路接線正常，無松脫、發熱現象及焦臭味存在；熔斷器接觸良好；繼電器接點完好，帶電的觸點無大的抖動及燒損，線圈及附加電阻無過熱；CT、PT回路分別無開路、短路；指示燈、運行監視燈指示正常；表計參數符合要求；光字牌、警鈴、事故音響情況完好；微機保護打印機動作后，還應檢查報告的時間及參數，當發現報告異常時，及時通知繼保人員處理。

3、提高繼電保護運行操作的準確性

（1）運行人員在學習了保護原理及二次圖紙后，應核對、熟悉現場二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板。嚴格“兩票”的執行，并履行保護安全措施票，按照繼電保護運行規程操作。每次投入、退出，要嚴格按設備調度范圍的劃分，征得調度同意。為保證保護投退準確，在運行規程中編入各套保護的名稱、壓板、時限、保護所跳開關及壓板使用說明。由于規定明確，執行嚴格，減少運行值班人員查閱保護圖的時間，避免運行操作出差錯。

（2）特殊情況下的保護操作，除了部分在規程中明確規定外，運行人員主要是通過培訓學習來掌握的。要求不能以停直流電源代替停保護；有關PT的檢修，應通知繼保人員對有壓監視3YJ接點短接與方向元件短接；用旁路開關代線路時，各保護定值調到與所代線路定值相同；相位比較式母差保護在母聯開關代線路時，必須進行CT端子切換。特別要注意啟動聯跳其它開關的保護，及時將出口壓板退出。常見的有：100MW發電機組單元式接線的高壓廠變差動、重瓦聯跳主機、主變開關保護；母線失靈跳主變、線路開關保護；線路過功率切機保護；主變零序一段跳母聯開關保護；廠用備用分支過流跳各備用段保護等。

（3）發現繼電保護運行中有異常或存在缺陷時，除了加強監視外，對能引起誤動的保護退其出口壓板，然后聯系繼保人員處理。如有下列異常情況，均應及時退出：

① 母差保護 在發出“母差交流斷線”、“母差直流電壓消失”信號時；母差不平衡電流不為零時；無專用旁路母線的母聯開關串代線路操作及恢復倒閘操作中。

② 高頻保護 當直流電源消失時；定期通道試驗參數不符合要求時；裝置故障或通道異常信號發出無法復歸時；旁母代線路開關操作過程中。

③ 距離保護 當采用的PT退出運行或三相電壓回路斷線時；正常情況下助磁電流過大、過小時；負荷電流超過保護允許電流相應段時。

④ 微機保護 總告警燈亮，同時4個保護（高頻、距離、零序、綜重）之一告警燈亮時，退出相應保護；如果兩個CPU故障，應退出該裝置所有保護；告警插件所有信號燈不亮，如果電源指示燈熄滅，說明直流消失，應退出出口壓板，在恢復直流電源后再投入；總告警燈及呼喚燈亮，且打印顯示CPU×ERR信號，如CPU正常，說明保護與接口CPU間通訊回路異常，退出CPU巡檢開關處理，若信號無法復歸，說明CPU有致命缺陷，應退出保護出口壓板并斷開巡檢開關處理。

⑤ 瓦斯保護 在變壓器運行中加油、濾油或換硅膠時；潛油泵或冷油器（散熱器）放油檢修后投入時；需要打開呼吸系統的放氣門或放油塞子，或清理吸濕器時；有載調壓開關油路上有人工作時。

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⑥ 重合閘 在線路開關事故跳閘次數超標時（一般110 kV少油開關允許5次，220 kV少油開關允許7次；LW系列110 kVSF6開關65次，220 kVSF6開關50次，否則，開關要大修）；系統短路容量增加，斷路器的開斷能力滿足不了一次重合要求時；無壓檢定的電壓抽取裝置故障或同期檢定來自母線PT的二次電壓不正常時；斷路器的氣壓或油壓降低到不允許重合閘運行的數值或已閉鎖時。

4、搞好保護動作分析保護動作跳閘后，嚴禁隨即將掉牌信號復歸，而應檢查動作情況并判明原因，做好記錄。

在恢復送電前，才可將所有掉牌信號全部復歸，并盡快恢復電氣設備運行。事后做好保護動作分析記錄及運行分析記錄，內容包括：崗位分析、專業分析及評價、結論等。凡屬不正確動作的保護裝置，及時組織現場檢查和分析處理，找出原因，提出防范措施，避免重復性事故的發生。

5、加強技術改造工作

（1）針對直流系統中，直流電壓脈動系數大，多次發生晶體管及微機保護等工作不正常的現象，將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經常發生直流失電現象，首先將其升壓站戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平。其次，核對整改二次回路，使其控制、保護、信號、合閘及熱工回路逐步分開。在開關室加裝熔斷器分路開關箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時引起的保護誤動作。

（2）對缺陷多、超期服役且功能不滿足電網要求的110kV、220kV線路保護由晶體管型、整流型更換選用CKF、CKJ集成電路及微機線路保護。220kV母線保護也將相位比較式更換為多功能的集成型PMH-42/13母差保護，加速保護動作時間，從而快速切除故障，達到提高系統穩定的作用。

（3）技術改造中，對保護進行重新選型、配置時，首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性，其次考慮運行維護、調試方便，且便于統一管理。優選經運行考驗且可靠的保護，個別新保護可少量試運行，在取得經驗后再推廣運用。

220kV線路2套保護優選不同原理和不同廠家的產品，取長補短。這就不致因一個廠研制、制造的2套保護在同一特殊原因時，同時誤動或拒動。針對微機、集成電路型保護性能優越、優點突出，但抗外界干擾能力差的特點，交、直流回路選用鎧裝鉛包電纜，兩端屏蔽接地；裝置接地線保證足夠截面且可靠、完好；抗干擾電容按“反措”要求引接。

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關鍵字：箕斗 掛鉤 檢測 底卸式

1.主井箕斗掛鉤掛不住箱體的危害

主井箕斗活動底部卸礦后不能復位，掛鉤沒有掛住箱體，運行后斗箱傾斜，使箕斗下部卸載口與卸礦溜槽甚至是井壁相撞，導致箕斗受力變形或礦石掉落于井筒中，砸壞井筒內電纜、鋼梁和尾繩，使首繩損傷或斷裂；若提升機在高速運行過程中，箕斗與井壁撞擊，提升系統瞬間產生巨大電流沖擊主電機、整流變、直至總降系統，造成重大事故，如可控硅擊穿，總降跳閘等。

2.事故產生的原因及預防措施

經過長時間對箕斗運行過程進行觀察和幾次對箕斗掛鉤失效事故的現場勘察分析得出，造成類似事故的主要原因有以下幾點：

2.1.由于長期磨損，活動底部卸載托輪中心與托輪曲軌面的尺寸變大，托輪曲軌上的自鎖點起不到自鎖作用。

2.2.鉤板輪軸承軸向游隙太大或固定鉤板輪在斗箱上的六個螺栓松動，當鉤板輪的導輪脫離軌道瞬間偏擺時，箕斗鉤子鉤不到掣子。

2.3.懸掛卸載直軌橫梁不水平，造成直軌傾斜。

2.4.托輪曲軌面上有異物，如塊狀廢石等，卡住斗箱使其不能復位。

2.5.掣子被礦石塊或礦泥填死，使掛鉤不能掛住。

2.6.由于脫焊，礦石砸等原因使掣子損壞，鉤板輪上的鉤子變形等，也可能造成“張嘴”。

針對上述原因，結合卸載工藝過程，總結幾次事故的經驗教訓，可采取以下幾條措施來預防該類事故的發生。

2.6.1.嚴格執行操作人員和維修工的班點檢，班組長日點檢，技術人員周點檢。若鉤板輪、掣子、托輪、曲軌等發現問題時及時處理。

2.6.2.高度重視箕斗和計量斗漏礦問題，及時更換襯板或活動底部增裝舊皮帶等措施，力爭使箕斗、計量斗少漏或不漏礦石，避免礦石夾住托輪或砸壞鉤子，掣子等設施。

2.6.3.根據使用周期和點檢情況，定期更換鉤板輪，掣子、托輪曲軌及卸載直軌。

2.6.4.安裝監控攝像設備，使卸礦工在操作間都能看到箕斗兩側掛鉤在箕斗離開卸載直軌時是否可靠掛上，發現問題及時采取措施。

2.6.4.安裝箕斗掛鉤是否掛好檢查保護裝置，及時在掛鉤未掛好時，提升系統進行跳閘報警提示。

3.可靠地解決方法

箕斗掛鉤在整個提升過程中，在箕斗進入卸載站直軌后是未掛好的狀態，在井筒中其他所有位置都是掛好狀態。因此，當箕斗離開直軌，箕斗掛鉤掛上箕斗箱體后，我們對其進行檢測，并將此狀態反饋給提升機系統，兩者之間形成連鎖；若掛鉤掛好，提升機正常運行，若掛鉤未掛好，提升機進行減速停車，并進行聲光報警。然后卸礦工再讓箕斗慢上到位停車，對箕斗掛鉤進行檢查處理再運行。

具體步驟：

3.1.在掣子9上合適位置安裝YG-1永磁感應繼電器，安裝要點：永磁感應繼電器首先固定在形狀相同的厚度為10mm的鋁板上，不能用鐵板，因為鐵板是鐵磁物質，將影響永磁繼電器的磁路，使它不能正常工作。然后，再用鏍絲固定在預先焊好的薄鐵板上。再在掛鉤3頭部上方中間焊一個合適的扁鋼，扁鋼高度須和永磁開關配合好，用萬用表試驗既不碰撞到永磁繼電器又在掛鉤掛不好時，使永磁繼電器可靠動作。為了使扁鋼在掛鉤掛上時不碰撞到永磁繼電器的上邊，扁鋼上部內側倒角要合適。

3.2.把箕斗本身作為24V電源的負極，即導線一端和箕斗相連，導線另一端和永磁繼電器串聯后，接到滑塊上，滑塊固定在框架上并利用絕緣木與箕斗絕緣。再在井塔圍欄上固定鋼絲刷，鋼絲刷與圍欄之間要絕緣。滑塊安裝兩塊，鋼絲刷兩個，箕斗一邊一塊，用于檢測兩側的掛鉤情況。

3.3.將鋼絲刷接收到的箕斗兩側掛鉤信號接入接地繼電器回路中，接地繼電器輸出信號接入提升機卸載系統傳輸至提升機控制系統AHC。對提升機控制系統進行編程，判斷兩側掛鉤情況，將掛鉤判斷結果信號接入提升機運行安全回路之中，同時在上位機上顯示兩側掛鉤情況，若掛鉤一側或兩側沒有掛好時，提升機實現自動停車。控制過程圖如下：

主要程序如下：

>1）DiCSBG114SkX_LckWhl1 南掛鉤檢測輸入信號

>2）P32.C1.SkipX_AtDumping 箕斗在卸載站輸入信號

>3） DiCSBG115SkX_LckWhl2 北掛鉤檢測輸入信號

>4）P23.C1.PositionConveyanceX_ 箕斗在井筒中位置值

>5）TpDistanceHookCheck 檢測掛鉤是否掛好位置值

>6）P54.C3.SkipX_LockHookOff1 南掛鉤掛好輸出信號

>7） P54.C3.SkipX_LockHookOff2 北掛鉤掛好輸出信號

>8）SkipX_LockHookOfftrip 掛鉤未掛好輸出故障信號

P32.C2.DownOrder 提升機下運行命令信號

以上程序中將TpDistanceHookCheck（檢測掛鉤是否掛好位置值）設定為6米，SkipX_LockHookOfftrip（掛鉤未掛好輸出故障信號）接入提升機安全回路跳閘輸入信號中。當提升機位置值大于6米時，LevelHigh_1輸出信號為Ture。當有掛鉤未掛好信號、提升機向下運行命令信號和LevelHigh_1輸出信號都為Ture時，SkipX_LockHookOfftrip（掛鉤未掛好輸出故障信號）輸出為Ture，則提升機進行“掛鉤未掛好”報警，提升機進行自動停車。若箕斗掛鉤處掛好狀態，則提升機正常運行。

掛鉤情況在上位機上顯示如圖：

4.硬件選型：

4.1.接地繼電器型號：CM-IWN-DC如下圖

功能：

工作原理：

4.2.YG-1永磁感應繼電器：

工作原理：YG-1永磁感應繼電器內部安裝有玻璃管，玻璃管內部封裝了一對或者一組接觸點的干簧管，遇到磁鐵或U性部位間被阻斷時，接觸點就可以轉換狀態。

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關鍵詞：搖臂鉆床；PLC；控制線路

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0223-02

一、引言

傳統機床控制系統基本上采用交流繼電接觸器控制方式，可靠性較差。存在觸點壽命低、故障率高、線路維護困難等缺點。可編程序控制器（PLC）是以微處理器為基礎，綜合計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展起來的一種工業自動控制裝置，應用靈活、可靠性高、維護方便。應用PLC對傳統機床控制系統進行改造可取得良好效果。本文試探討應用三菱公司的FX2N-48MR型PLC對Z3032型搖臂鉆床的繼電-接觸器控制線路進行改造的方法。

二、問題的提出

Z3032型搖臂鉆床主要由底座、內立柱、外立柱、搖臂、主軸箱、工作臺等組成。為簡化傳動裝置，搖臂鉆床的運動部件使用多電機拖動，共有三臺電動機：主軸電動機M1，冷卻泵電動機M2，搖臂升降電動機M3。

主軸箱上裝有4個按鈕：SB1、SB2、SB3與SB4，它們分別是零壓起動、急停按鈕，搖臂上升、下降按鈕。主軸升降采用轉換開關SA1進行上升、下降切換。

（一）Z3032搖臂鉆床的電氣控制線路分析

1.開車前的準備及零壓起動、急停。開啟QS1，按下零壓起動按鈕SB2，同時零壓起動指示燈HL1亮。按下急停按鈕SB1，斷開所有控制電源。

2.開動冷卻泵。轉換開關QS2閉合，冷卻泵即轉動。

3.主電機旋轉。SA1扳向“正轉”，接觸器KM1接通主電機正轉；SA1扳向“反轉”，接觸器KM2接通主電機反轉。當欲停止主軸電機時，可將SA1扳至中間停止位置即可。

4.搖臂的升降。按下按鈕SB3，搖臂上升繼電器KA2接通，搖臂上升；當按下按鈕SB4時，搖臂下降繼電器KA3接通，搖臂下降。松開按鈕SB3（SB4）就可以使搖臂升降運動停止。微動開關SQ2限制搖臂上升的極限位置；微動開關SQ3限制搖臂下降的極限位置。

5.搖臂的夾緊。搖臂夾緊是手動的，在搖臂夾緊時，手柄同時按下聯鎖行程開關SQ1，把電路12-19點斷開，搖臂上升或下降的控制電路都被斷開，起著互鎖作用。

6.照明的開閉。操作機床照明燈EL1燈頭座上的開關即可。

7.機床的保護。機床的主電路、控制電路、照明電路分別設有短路保護和過載保護，通過熱繼電器FR1、保險FU2、FU3來實現。

8.電氣設備的維護。在檢查機床設備前，必須切斷總電源。在機床使用過程中，若出現熔斷器（保險）燒斷，首先須查明原因，然后再換上同容量規格的保險絲。絕對禁止任意加大熔斷器保險絲的容量，絕對禁止用銅絲代替保險絲，否則，會擴大機床故障范圍，甚至損壞其他元器件。

機床故障排除后，切記要關好電箱門，并用螺釘擰緊，電氣每年要檢修和清理一次。

（二）控制線路的常見問題

Z3032型搖臂鉆床的工作過程是由電氣、機械、液壓系統配合實現的。由于采用交流繼電接觸器控制方式，繼電器、接觸器控制線路部分故障率較高，這是造成經常待機維修的主要因素。此種常見故障可由器件本身故障造成，也可由觸點老化、連接點接觸不良等線路故障造成。若采用可編程序控制器用程序來實現控制功能，則在控制電路中，不存在觸點老化、觸點接觸不良、接點虛焊等現象，具有很高的可靠性。

三、用PLC進行控制線路的改造

（一）分析控制對象

在用PLC控制系統時，為節省I/O點，主軸電機的過載保護熱繼電器FR1及液壓泵電機的過載保護熱繼電器FR2的動斷觸點串聯接入PLC，共用一個輸入點。冷卻泵由組合開關QS2直接啟動，不接入PLC。各指示燈與相應的接觸器并聯輸出或直接由相應開關控制，不單獨占用輸出點。

（二）PLC選型及分配I/O點

根據控制系統的I/O點數量的情況，選用三菱公司的FX2N-48MR型PLC。

I/O分配表：

（三）程序設計

根據原來的繼電器系統控制線路圖，可以很方便地設計出PLC的梯形圖。指令表如下：

（四）調試運行

寫好程序后，先利用計算機軟件GX Developer模擬運行，修改、完善程序，確定能實現原線路的各種功能后，再與機床聯機調試運行。

四、結束語

用程序實現器件的“軟接線”，減少了硬件接線的工作量，縮短設計周期；PLC控制系統便于運行監控，檢查和排除故障，減少平時維護的工作量；提高了控制系統的可靠性和抗干擾能力，降低了故障率。

參考文獻：