总保护继电器的作用范文

导语：如何才能写好一篇总保护继电器的作用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】电子技术 测控装置 继电器

1 正常情况下事故总的产生

1.1 事故总典型回路

图1

如图1所示，操作箱的事故总回路是由中间继电器KKJ的结点与操作箱内开关位置常开结点1TWJ串联组成。其中J701接在测控装置遥信电源正电端，JSG接在负电端。当KKJ闭合且1TWJ有一相闭合时回路导通，事故总信号从测控装置经交换机传至监控系统，启动事故音响。

图2

如图2所示，手合开关时，手合接点闭合，正电101进入KKJ继电器，KKJ继电器带电导通，图1中的KKJ常开辅助接点闭合，但由于TWJa，TWJb，TWJc为开关的跳位的常开接点，手合开关过程中没有闭合，所以事故总信号回路没有导通，事故总信号不会发出。

手分开关时，手分接点闭合，同样启动KKJ继电器，启动KKJ的复归线圈，使合后闭合继电器去磁，图1中KKJ常开接地不会闭合。在事故总回路中，开关跳开后TWJa、TWJb、TWJc等开关分位常开接点虽然闭合，事故总信号同样不会发出。

当线路出现故障时，保护装置动作，跳闸接点闭合，经过出口压板启动操作箱中跳闸继电器，再经过断路器辅助接点启动跳闸线圈，跳开故障相断路器，在事故总回路中，TWJa、TWJb、TWJc接点闭合。但是KKJ继电器并没有复归，KKJ接点仍在合位，因此，事故总回路导通，测控装置发信号到后台监控机，发出事故音响。

1.2 TWJ/HWJ位置继电器

TWJ/HWJ主要作用是提供开关位置指示。HWJ并接于跳闸回路，该回路在开关跳闸线圈之前串有断路器常开辅助触点。当开关在合位时，其常开辅助触点闭合，HWJ线圈带电，HWJ=1表明开关合位。TWJ一般并接于合闸回路，该回路在开关合闸线圈之前串有断路器常闭辅助触点。当开关在分位时，其常闭辅助触点闭合，TWJ线圈带电，TWJ=1表明开关分位。TWJ为电压线圈，线圈本身电阻就较大，加上回路上串的电阻，整体阻值约20～40KΩ（测量控制正和TWJ负端）。HWJ回路同此基本一致。

2 误发事故总回路分析

2.1 现场检查情况

此条线路保护配置为南瑞RCS-931、南自PSL603及辅助保护RCS-923，操作箱为CZX12R2，，测控装置为南瑞科技NDS8000。现场检查过程中，现场二次接线与图纸设计一致，接线正确，且事故总信号J701、JSG电位正常。通过现场手合、手分开关时，测量事故总信号JSG电位，发现在手分开关瞬间JSG信号为正电+108V，该信号确实产生，同时启动后台事故音响。

2.2 CZX12R2手跳误发事故总回路

图3

图3所示是CZX12R1事故总信号回路接点图。J701与JSG之间1ZJ的常开接点与1TWJa、1TWJb、1TWJc串联，而不是直接与KKJ的接点串联。如图3所示的回路中1ZJ是一个重动中间继电器，1ZJ与电容C2和一个电阻并联。电容C2与图2中的电容C1为脉冲扩展电容。图1中手合开关时，在启动电压继电器的同时向电容C1充电，由于手合接点只是瞬间闭合然后返回，当手合接点返回后，电容器向21SHJ，22SHJ，23SHJ放电，使其保持一定时间。

当手合开关时KKJ继电器带电，KKJ常开接点闭合，使中间继电器1ZJ带电，同时给电容C2充电，由于KKJ接点不返回，手合后此回路一直带电。图3中1ZJ接点闭合，但由于开关在合位，1TWJa、1TWJb、1TWJc未闭合，事故总回路无法导通，不会发出事故总信号。当手分开关时，KKJ继电器再次带电复归，KKJ常开接点打开，此时电容C2向1ZJ继电器放电，使其线圈励磁，图3中1ZJ的辅助接点闭合，由于开关跳开1TWJa、1TWJb、1TWJc闭合，事故总回路导通，导致监控发出事故总信号。

由此可见，手分开关时误发事故总信号是由图3中脉冲展宽电容C2在手分开关时放电行为导致中间继电器1ZJ在正电消失的情况下仍会保持励磁。

3 误发事故总回路改进方案

3.1 更换操作箱或更换操作箱插件

操作箱二次线很多，且与保护及断路器均有配合，若更换操作箱或是更换插件， 则增加了设备维护技改成本，所以不宜采取此方案。

3.2 去除CZX12R1重动中间回路中脉冲展宽电容C2

去掉电容C2后，由于去掉合闸脉冲展宽回路，1ZJ随着合后闭合继电器KKJ动作而瞬动，不存在延时复归情况，也就不会误动事故总路。1ZJ继电器上的并联电容仅用于控制1ZJ继电器的动作（返回）延时，将电容去掉后，不会对操作箱的其他功能产生影响。 此方案需一次设备停电时进行，用时较短，宜采用此方案。

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关键词：电力；自动化

一、一次设备主要改造及技术要求

（一）断路器的改造：主要要求是能实现遥控操作功能，并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6～35kV油断路器动作要求，应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备（如真空断路器或SF6断路器）来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。

（二）高压开关柜的改造：完善机械防止误操作措施；完善柜间距离，要求隔离物起绝缘支撑作用，要具有良好的阻燃性能；加强母线导体间、相对地间绝缘水平；改造高压开关柜中的电流互感器，使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。

（三）过电压保护设备的改造：如对变电所6～35kV中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈；为减少变电所的运行维护工作量，降低残压，防止避雷器的爆炸，变电所6～35kV避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器（MOA）。

（四）主变压器有关辅助元件的改造：改造中性点隔离开关及其操作机构，能实现遥控操作；对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作；实现主变温度远方测量等。

二、电力系统自动化改造技术

（一）断路器的控制与继电保护合一

改造时保留有全部保护设备，取消控制屏，将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种改造技术将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求，增设一套 RTU 当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图，测量信息，事故及预告信息。采用这种改造技术，可以进一步简化二次回路接线，减少大量控制电缆，减少回路中的触点，提高二次设备的运行可靠性。这种改造技术适合于由弱电控制，集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。电力系统自动化改造一般采用常规的 RTU 装置。电力系统无 RTU 装置的可采用性能较好的分布式分散安装的 RTU 遥测交流采样，各 RTU 之间通信连接。电力系统已有 RTU 装置的，在原装置中扩大功能，增加 RTU 容量以满足无人值班改造信息量的要求。

（二）二次回路接线技术

这种改造技术能够保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求，改造二次回路中的部分接线，如断路器控制接线改接，重合闸接线改接，以及信号改接等；增加和更换部分继电器，使其具备无人值班变电所的技术要求。采用该种改造技术，改造量最少，二次回路变动量小，是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。

（三）遥信技术

变电所要进行无人值班改造，则原理通过中央信号及光子牌反应的各类预告信号就必须要具备遥信功能。同时，继电器动作以后，必须能够在监控中心进行遥控复归。因此，信号继电器的遥信问题以及信号继电器的复归问题也就成为突出的关键问题，在改造中应当加以重视。变电所原中央信号解除以后，为正确反映所内所有异常及事故信号，就必须将上述信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求在反映具体保护动作事件的同时，变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所的遥信事故总信号，以提醒监控人员及时处理。针对这一改造要求，将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件，另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总信号。断路器的实际运行位置采用开关的辅助触点来反映。信号继电器更换为静态继电器以后，其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归，又可以通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器的常开触点串联起来，实现全站信号的遥控总复归。

（四）线路的监视

大家知道，红绿信号等除反映断路器的实际位置以外，还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务，虽然变电所内可以通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视，但却无法从远方进行监视，为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器 TWJ 和合闸位置继电器 HWJ，只要 HWJ 及 TWJ 的两副常闭触点同时闭合，就说明跳闸回路有问题，需要到现场检修。

三、电力自动化技术在电力工程中的应用

（一）在现场总线技术方面的应用

现场总线技术在电力工程中非常重要，该项技术在发展过程中充分融合了电力自动化技术的优势，利用计算机设备、网络通信技术等，针对现场仪表控制设备、自动化设备等总线相关设备进行有效监控，最终在整个总线系统上实现不同设备的协调，同时保证一体化使用目标得到实现。实际上现场总线技术是以先进设备为核心，通过采集数据展开科学分析，然后将电压信号、电流信号分别传输到主机上，最后将指令传递给控制设备。当前需要针对变电站自动化改造给出说明，这样用户就可以获得高度系统集成主动权利，该项因素在市场中具有极大的开发潜能，同时用户还能对相应的品牌类型进行自主选择。

（二）在电压补偿与调节方面的应用

传统低压无功补偿技术所使用的信号比较单一，同时三相电容器也非常单一，这种技术很明显缺少对电压之间平衡关系的考虑，因此互补作用得不到实现。而对于单向符合用户，由于会出现三相符合不平衡的问题，所以从一定程度上来说，这种补偿方式可能会出现欠补或过补的现象，这样一来配电检测的作用就得不到发挥。将智能无功补偿数和动态补偿技术结合在一起，将三相互补和分相互补技术结合起来，这样可以很快与负荷变化相适应，进而使传统单纯使用投切开关的方式得到改变，固定补偿的缺点就可以得到解决，从技术模式上来看电压限制较多的难}就可以得到解决。此外，缺相保护也是比较突出的功能，该项功能的发挥可以使电容器整体智能控制目标得到实现，从一定程度上来说可以提升补偿的精度。

参考文献：

[1]邢素珍，郭维佳，马瑶.自动化技术在电力工程中的有效运用[J].电子技术与软件工程，2016，（3）.

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近几年来，各个电力企业常常发生由于变压器本体瓦斯保护误动而引起变压器跳闸的故障，致使电力系统和变压器可靠性运行水平以及电力用户供电可靠性都受到影响。瓦斯保护是油浸式电力变压器内部故障的一种基本保护，它可以监视变压器内部所发生的大部分故障，帮助运行和检修、试验人员预测和分析事故。

一、案例分析

在2012年我县某大型机械厂一台主变压器（型号为S9-20000/110）重瓦斯跳闸故障，由于该厂技术人才短缺求助于供电公司，公司委派我和同事3人去帮助客户处理故障。到达客户厂区后，经了解到该主变2008年投运。运行后不久，就出现轻瓦斯保护动作。开始时轻瓦斯动作的次数较少，随着运行时间的增加，发生轻瓦斯动作次数逐渐增多。对于这一异常情况，运行人员仅采用对气体继电器进行放气的措施，未对气体继电器中气体做点燃试验或取气样、油样做色谱分析，也未对变压器进行电气试验。经过我初步分析该变压器内部可能存在缺陷是造成此次跳闸的主要原因，后经和厂方沟通我们对此主变进行抽取了油样，经试验结果发现油的闪点很低，而可燃气体含量较高。于是又取油样和气体进行气相色谱分析，发现该变压器油中H2、C2H2和总烃含量均大幅超过注意值，特别是总烃含量达注意值的213倍，而且气体中H2和烃类气体的浓度换算到油中的理论值大于油中实测值，表明变压器内部已存在较严重故障。故障气体主要由C2H4和CH4组成，其次是C2H6、H2和C2H2，与高温过热故障特征相符。应用改良三比值法判断，对应于700℃以上的高温过热故障。

根据色谱分析结果，随后又对该变压器进行高压试验，通过直流电阻测量，发现其中一相分接头接触电阻很大。根据检查结果我们建议厂方马上联系主变生产厂家进行吊芯检查，经过检查发现故障是由该分接头接触不良导致过热引起，在长期的运行中，故障持续发展，造成分接头严重烧伤。

二、变压器瓦斯信号动作的主要原因

（一）关于空气问题

1.变压器在换油、补充油时，欲换或补加的油未彻底进行真空脱气处理或未严格按真空注油工艺进行，使油中的空气附着在铁心、绕组、附件表面的空气及有机固体绝缘材料孔隙中的空气，在变压器投运后，通过油的对流循环、变压器铁心的磁致伸缩，逐渐汇集、上升到瓦斯继电器内，引起瓦斯信号动作。

2.空气进入变压器后逐渐聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面下降。这时，开口杯在空气中的重量加上杯内油的重量所产生的力矩，使开口杯下降并使干簧接点闭合，发出轻瓦斯信号。

3.变压器热虹吸器更换吸附剂（如硅胶）后，油静置的时间短，空气没有彻底排净，由热虹吸器进人本体循环，进而进人瓦斯继电器引起信号动作。

（二）二次回路缺陷导致瓦斯继电器信号误动作

瓦斯继电器二次信号回路故障，包括信号电缆绝缘损坏短路、端子排接点短路，个别在信号回路中所接信号继电器故障等引起干簧触点闭合，造成瓦斯信号动作。

（三）关于环境问题

环境温度骤然下降，造成变压器的本体油很快冷缩使油位降低，或者变压器本体严重漏油引起变压器的油位降低，即所谓油流引起瓦斯继电器信号动作。

（四）变压器的穿越性短路

变压器发生穿越性短路故障，在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。

（五）设备及其超重出现的问题

当双浮子瓦斯继电器的反向动作值低，反向油流较大引起重瓦斯保护动作。合闸励磁涌流引起主变线圈、器身振动所形成的油流扰动以及油箱振动两者共同作用，可能引起主变重瓦斯保护动作。

（六）瓦斯继电器本身的问题

瓦斯继电器探针设计不合理导致主变重瓦斯保护误动作。瓦斯继电器中的干簧接点玻璃管破碎、接线盒密封不良导致重瓦斯保护动作；金属波纹式储油柜的内波纹管滑道卡涩引起油流突变造成瓦斯继电器动作。

三、瓦斯信号动作的处理对策

（一）分析诊断程序

瓦斯继电器内有无气体凝聚对瓦斯继电器内凝聚气体进行收集点燃实验和色谱分析。

（二）判断继电器内是否有气体

瓦斯信号动作后继电器内是否有气体聚集，是区别信号动作原因---油位降低、二次回路故障和空气进入变压器、变压器内部发生故障的最基本原则。因为二次回路故障油位降低引起瓦斯信号动作不可能产生气体，应逐步判断。首先巡视检查变压器是否有严重漏点，若是，应立即问上级调度和主管领导汇报，采取堵漏措施；若不是，则应判断是否因环境温度骤然下降引起油位降低，此时必须观察变压器油枕油位指示位置是否正常。若不正常，应采取相应措施。如果不是上述原因引起，则二次信号回路故障的可能性较大，须检查消除二次回路缺陷。

（三）继电器中气体的鉴别

若继电器内的气体是空气，则应依次判断：是否因换油或补加油时空气进人变压器本体后没有排净；是否因更换变压器热虹吸器吸附剂时静置时间短，空气未彻底排净。若继电器内的气体是可燃性气体，则变压器内部存在过热、放电性故障。此时应从继电器处同时取气样和油样做色谱分析，点燃试验，是将注射器收集到的气体，用火柴从放气嘴点火，若气体本身能自燃，火焰呈浅兰色，则是可燃性气体，说明变压器内部有故障；若不能自燃，则是空气，说明信号动作属空气进人造成。根据分析结论采取继续监督运行或停运吊检处理。

（四）色谱分析

色谱分析，是指对收集到的气体用色谱仪对所含氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断故障性质、发展趋势、严重程度。自采用色谱法后变压器运行规程中仍然没有取消该方法，其目的是想在现场快速判断变压器有无故障，但受现场人员能否正确收集气体、正确点燃、准确判断等因素的限制。

（五）设备安装与投运

变压器在运行过程中，瓦斯保护误动涉及到设计制造、运行维护、瓦斯继电器运行的可靠性等多方面因素，因此必须采取有力的措施进行全方位、全过程、各环节的有效管理，从而最大限度的杜绝瓦斯保护误动作的产生。

瓦斯继电器安装在变压器到储油柜的连接管路上，安装时应注意：①首先将气体继电器管道上的碟阀关严。②新气体继电器安装前，应检查有无检验合格证明，口径、流速是否正确，内外部件有无损坏，并关好放气阀门。③气体继电器应水平安装。④打开碟阀向气体继电器充油，充满油后从放气阀门放气。⑤进行保护接线时，应防止接错和短路，避免带电操作，同时要防止导电杆转动和小瓷头漏油。⑥投入运行前，应进行绝缘摇测及传动试验。

四、结束语

电力系统变压器瓦斯保护误动作，由多种因素引起。在充分理解瓦斯保护工作原理以及具有丰富的现场跟踪数据记录后，准确分析其具体原因并采取相应的有效防范措施，可以大大减少变压器本体瓦斯保护误动导致变压器跳闸的现象。变压器瓦斯信号动作和主管领导应迅速派专业人员去现场，取继电器气样、油样和本体油样，分别做色谱分析。根据有关导则及平衡判据分析诊断，依据诊断结论采取相应对策，避免事故发生，保证变压器安全运行。

参考文献

[1]檀英辉，姚文军，李佩军，张国亮，500kV变压器瓦斯保护误动分析及整改[J]高压电器2012.

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关键词：控制系统启停机控制堵料打滑

引言

随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程控制器（PLC）已逐步取代继电器控制，选煤厂也不例外。神华集团准格尔能源有限责任公司选煤厂，其原煤车间的输煤系统即为PLC控制，控制系统采用美国AB公司的ControLogix控制系统。PLC控制器采用32位总线的Logix5562，基本内存750K，扩展内存1.5M，通过SRM热备模块实现双CPU间的互为备用。控制系统各框架通过连接模块CNBR组成双通道冗余（ControlNet）网络，网络传输速率可达5M/s。画面监控软件为ifix4.0中文版，采用OPC通讯方式通过上位机内置的网卡连接到控制网上。整个控制过程具有自动化程度高、方便维护、运行可靠等特点。在使用过程中，结合现场胶带机的实际情况及经常出现的设备故障，对胶带机的控制系统做了改造，主要有：胶带机启停机控制原理的改造、胶带机的控制中增加下游皮带打滑保护的改造，现具体简述如下：

一、胶带机启停机控制原理的改造

在原煤车间哈尔乌素分区设备刚投入生产运行期间，由于各种原因，导致设备忽然停电的事故时有发生。但是发现，在设备忽然断电情况下，个别设备，如胶带机M11、M21、M13、M23，不能正常闭锁停机，即使由集控发出停机命令也不能起到控制的作用，而且现场的保护装置也不起作用，造成设备堵料严重，若发现不及时，会造成胶带机机头滚筒包胶损坏、胶带磨擦损伤及机头保护开关砸坏等事故，给设备和生产造成很大的影响。联系电工，翻阅这几条胶带机的控制图纸，发现这几条胶带的控制原理和黑矿分区的M11胶带机极为相似，其启停控制继电器是触发式的，其起机及停机需要两个继电器，发出的起机及停机信号是个脉冲信号，起机信号采集发出起机命令的上升沿信号，停机命令采集发出停机命令的上升沿信号，在起机信号发出后，控制系统会对各个保护进行扫描。当具备起机条件时，对起机继电器发出吸合指令，起机继电器吸合，电机运行，电机的运行返回信号是通过综保保住的，待电机运行信号正常，起机继电器断开，皮带正常运转。停机的过程和起机过程是类同的，但是，当设备忽然发生断电事故，控制模块得不到设备发出的连锁停机信号，即采集不到停机信号的上升沿指令，停机继电器无法吸合，设备便无法正常停机。

针对上述事故的发生，经研究，决定对其控制原理进行改造。将其启停机改造为由一个继电器来控制，发出的控制信号由脉冲信号改为常发信号。通过改造胶带机硬件控制线路和对胶带机控制程序的修改，使其启停机过程为：集控发出胶带机起机指令，控制系统CPU扫描起机具备条件，发出继电器吸合指令，继电器吸合后，通过控制模块由电机的返回信号使得继电器一直处于吸合状态，当继电器不吸合，皮带就停止运行。这样，就避免了继电器得不到停机指令的故障，从而能保证胶带机即便是在设备瞬间断电的情况下，也能正常停止运行。

二、胶带机的控制中增加下游皮带打滑保护的改造

原煤车间哈尔乌素分区的主要胶带机中，有4条胶带机(M12、M22、M14、M24)是带软启动驱动的，其启机及停机过程是通过软启动控制，从得到起机或停机命令到胶带机达到正常转速或完全停止，皮带的电机转速是一个逐步增加或者是减少的过程，从而导致启停机有一段时间的延时。当设备重载遇到故障停机时，会导致上游皮带继续上煤而发生堵料事故。针对上述事故的发生，经研究,把带软启动设备的胶带机的打滑保护增加到上一皮带中。通过对胶带机控制程序的修改，把带软启动驱动的胶带机的打滑保护添加延时，将延时输出线圈增加到上一条皮带的总故障控制回路中，当设备由于故障而停机，在停机的过程中打滑保护动作，直接给上游皮带发出故障停机信号，上游皮带接到指令，停止运行。:

三、改造后效果

这两项控制系统的改造，自投入运行以来，再未发生过由于设备瞬间断电、带软启动设备故障停机而引起的设备堵料，严重时导致胶带机机头滚筒包胶损坏、胶带机摩擦损伤及机头保护开关砸坏等事故，在很大程度上减少了设备的故障率，也降低了对设备的损害程度，保证了设备正常顺利的生产。

参考文献：

[1]浙江大学罗克韦尔自动化技术中心编.可编程控制器系统[M].浙江大学出版社.1999.

[2]Logix5555ControllerUser,sManual.RockwellInternationalCorporation.

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关键词：JZ-7型空气制动机；制动控制系统；空气管路

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型综合作业检修车是一种用于地铁的工程车，它主要用于地铁沿线和段内设备设施的检修及日常维护，并可对线路限界进行检测；该车可牵引一辆隧道清洗车作业（≯56吨）或平板车及其它无动力车辆，还可兼作人员运送的交通用车。使用维护成本低，能适应地铁等小限界要求。

ZJX01型综合作业检修车的空气制动系统是由风源系统、JZ-7型制动机、旁路制动、停放制动、撒砂装置等部分组成。

1 风源系统

风源系统主要由空气压缩机、空气干燥器、总风缸、止回阀、保安阀、压力继电器等组成。

空气制动的风源均来自空气压缩机，ZJX01型综合作业检修车安装有一台皮带轮传动的螺杆空气压缩机，安装在动力间内。

该空压机由分动箱通过皮带进行驱动，在行车过程中无需启动发电机就可以为空气管路和制动系统提供压缩空气。

为提高机车制动机的可靠性，防止管路和配件锈蚀，延长使用寿命和检修周期，本机车加装了653360-15型吸附式双塔空气干燥器。

空气干燥器包括硼矽盐酸过滤器、再生与干燥同步的双工作塔。压缩空气经过双塔干燥器，在水汽燥塔内吸附剂吸附的同时，再生塔也在完成吸附剂的再生，源源不断地为机车提供干燥的空气。干燥器由电子计时系统控制，定制为2分钟完成一个循环。即60秒干燥，另60秒再生。

当压缩空气经由进风口进入干燥塔时，先经过硼矽酸盐过滤器装置，滤除掉气体中大部分的杂质、液态水和油雾，然后通过吸附剂进一步清除在压缩空气中的残留水汽，使空气达到干燥，干燥后的空气通过出气口进入机车总风缸，为机车提供高质量的净化空气。

空气干燥器的原理图见图2。

ZJX01型综合作业检修车的风源系统中，总风缸用于贮存机车用压缩空气，它是由钢板焊接成的圆柱形压力容器。根据ZJX01型综合作业检修车的用途、功率、压缩机的排风能力以及车内设备布置及空间的限制，总风缸的容积定为300L，用安装在燃油箱上的卡箍装置进行固定安装在车下。

高压保安阀安装在两个总风缸的连通管上，当压力继电器失灵，总风缸的压缩空气压力超过950kPa，空压机仍不停止工作时，高压保安阀开启泄压。此时管路内压力高于调整弹簧工作压力时，阀被顶起，压力空气从阀体上的一圈小孔排向大气。这时要手动控制空压机的开、关，保持总风缸内的空气压力为750kPa～900kPa，机车运行到段后检修压力继电器。

ZJX01型综合作业检修车采用了压力继电器，通过调整螺钉和微调螺母可以调整其工作压力。风源系统设有两个继电器。其中一个调整压力为750kPa～900kPa，当总风风压高于900kPa时，空压机的卸荷阀开启，空压机虽然被皮带带动，但是输出风压为0；当总风风压低于750kPa时，卸荷阀关闭，空压机开始工作，输出压缩空气。另一个继电器调整压力为600kPa，当总风压力不足600kPa时，它切断电路，此时柴油机卸载；当总风压力达到600kPa时，继电器接通电路，此时柴油机才能加载，起安全保护作用。

2 制动系统

制动控制系统采用JZ-7型空气制动机，具有自动制动、单独制动、列车分离保护等功能。并结合了电控直通制动、弹簧储能停车制动等功能。

列车制动机的操作和显示主要集中在司机室内，操作部件有JZ-7自动制动阀、JZ-7单独制动阀、车长阀、电控直通按钮、停放制动塞门等。制动显示由两块压力表和微机显示屏构成。两块压力表安装在司机室操作台，一块压力表显示总风缸压力和制动缸压力，另一块压力表显示列车管压力与均衡风缸压力。微机显示屏显示风源系统工作状态、制动单元制动状态、停放制动状态等内容。

制动阀类采用集成安装，使用了制动集成气路板，集成安装了中继阀、分配阀、空气继动阀（作用阀）以及各平面塞门、平面过滤器、电磁阀、工作-作用风缸、紧急-降压风缸等部件。制动阀类集成部件安装在位于动力间的车架下方，采用吊挂式安装。制动气路板原理见图3。

电控直通制动也叫旁路制动，由塞门、电磁阀、调压阀、梭阀及管路组成。当使用旁路制动时，电磁阀得电导通，总风通过调压阀和梭阀，进入闸缸，整车产生制动。

停放制动采用簧制动，充风缓解。在司机室内集中控制停放制动单元的制动与缓解，停放制动按钮位于司机室操纵台上。同时在单元制动器配有机械手动缓解装置。停放制动继电器调整压力为450kPa，当弹停制动管路风压达到450kPa时，弹停制动缓解，继电器接通电路，在操作台上的弹停指示灯作出相应显示。

基础制动采用XFD型踏面制动单元。XFD型踏面制动单元集制动缸、力的放大机构及间隙调整器为一体，它对减轻车辆重量、均匀分配制动力、改善转向架动力学性能及减少维护量等有明显作用。

3 辅助用风

本车采用电笛，取消了风笛。辅助用风系统包括撒砂、轮缘、其他控制用风等部分。

撒砂采用脚踏开关和手动按钮控制方式，当按下按钮或脚踏开关时，撒砂电磁阀得电，总风导通通往撒砂器，进行撒砂动作。在紧急制动时，撒砂压力继电器动作，撒砂电磁阀得电，撒砂器进行撒砂动作，从而实现紧急制动时自动撒砂。

轮缘用风由电磁阀、调压阀及管路组成。

4 管路布置

管路及接头使用的是不锈钢铁标焊接接头。管路全部设计采用新型、美观、实用并防震、防松的尼龙管卡。整车绝大部分管卡座在车上的位置明确，基本实现了管卡座在铆焊工序焊接，为保证管卡座由于制造、焊接过程中的尺寸误差，影响管路安装，管卡座全部设计成活动管卡座，使管路安装时有一定的调整余量，真正做到先油漆后组装的商品化设计。整车管路设计规范、布置合理、外观整齐，提升了ZJX01型综合作业检修车的水平和档次。

5 结束语

ZJX01型综合作业检修车的空气管路和制动系统采用了皮带传动的空气压缩机，整车在无需启动发电机的情况下也能为制动系统提供风源。整个制动系统进行了模块化、集成化设计，对管路的组装也采用了“管路组装不动火”的思路。使用了集成气路板，为今后的制动系统集成化模块化设计提供了思路和宝贵经验。整车的空气管路和制动系统运用了各种新技术、新工艺，为其他车型的设计进一步奠定了基础。

参考文献

篇6

关键词：二次回路；抗干扰；操作回路

中图分类号：TM64 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0089-03

1 主要干扰源

高频干扰、50Hz工频干扰、雷电引起的干扰、电缆分布电容引起的干扰、控制回路产生的干扰、系统数字电路引起的干扰、高能辐射设备引起的干扰等，以上这些是目前能对微机保护产生干扰的主要干扰源。

1.1 高频干扰

当带电母线的高压隔离开关切合时，会产生重燃过程。重燃过程每秒有多次，而每次重燃又都会产生电流波和电压波。这些电流波和电压波前沿都很陡，它们传向母线并通过各种具有电容性的设备注入到地网。这些进行波在每一个有断口的地方都会产生反射，从而引起高频振荡。高频振荡的频率范围一般在0.05～1 MHz, 最高的甚至可以达到5 MHz。这些高频振荡有可能会与二次回路产生耦合,引起感应干扰电压。

1.2 50 Hz工频干扰

因为变电站里的接地网并不是完完全全的等电位面,所以在接地网的不同点之间会出现一定的电位差。当注入到接地网中的电流比较大时，各点之间的电位差就有可能比较大。如果一个回路在变电站里的不同地方同时接地，地网中的电位差就会被引入到这个连通回路中, 引起原本不该有的干扰。在某些特定的情况下，地网中的这个电位差还有可能被引入到微机继电保护装置的检测回路中，或者因为分流导致保护装置拒动或误动。对于这种干扰，我们称之为50 Hz工频干扰。

1.3 雷电引起的干扰

发生雷击时，由于电磁耦合，有可能在地与导线间感应出干扰电压。雷雨天气，如果雷电直接击到户外的线路或杆塔，会有很大的雷击电流流入到接地网中。由于接地网是存在电阻的，所以雷击电流注入地网时在二次电缆的屏蔽层中会有暂态电流产生，这个暂态电流又会使电缆的芯线产生感应干扰电压。另外，在外线路上感应产生的过电压也有可能通过测量互感器引入到二次回路中，造成干扰。雷电干扰的频率一般在几kHz 到几百MHz之间。

1.4 电缆对地分布电容引起的干扰

对于规模比较大的开关站和变电站，各个开关都是有独立的小室，小室呈分散式布置在开关场地中。各个小室之间的距离会比较远，连接各小室之间的电缆会很长，所以电缆对地的分布电容也会比较大。在一些比较恶劣的情况下，如交直流混接或直流接地等故障时，由于受电缆的对地分布电容影响，有可能造成断路器操作装置的中间继电器回路误动，从而引起断路器误动。这些年，因为受长电缆对地分布电容影响从而引起断路器误动的事故时有发生。

1.5 控制回路产生的干扰

在断开接触器或继电器线圈的时候，有可能产生带干扰的宽频谱，它的频率可以达到50 MHz。

1.6 系统数字电路引起的干扰

1.7 高能辐射设备引起的干扰

对讲机、移动电话等一类的通讯工具在使用时，可能会对微机保护装置产生干扰。

2 抗干扰措施

抗干扰最基本的理念就是：防止干扰源进入二次弱电系统。一方面，可以通过对二次回路的改造，增加各种隔离屏蔽措施，起到切断干扰源传播途径的作用；另一方面，改进微机保护装置的硬件，增强它的抗干扰能力。针对上面说到的干扰源，一般的抗干扰措施有以下几种。

2.1 二次线路上的抗干扰措施

①电缆敷设时，对自然屏蔽物的屏蔽作用要充分利用。必要时，可以为保护用的二次电缆设置专用的平行屏蔽线。

②电缆应该采用屏蔽电缆或铠装电缆，其屏蔽层应由铜、铝等电阻率低的材料制成，且在控制室与开关场两端都要可靠接地，只有这样才能有效地消除干扰。

③电压互感器以及套管设备等应该尽量采用电容式的,以避免高频干扰。

④在二次系统各通道出入口处装设避雷器，以防止雷击时的电压干扰。

⑤接地措施要充分完善，各接地点之间应该可靠地互联，使接地网形成一个封闭的整体，这样才能有效地抗电磁干扰。

⑥对于给保护装置提供逆变电源的直流电源，应该经过抗干扰处理。

2.2 保护装置上的抗干扰措施

①微机保护装置的外壳必须可靠接地，可以通过试验进行确认。

②变电站中应该将所有同一电压等级的电压互感器的中性线引到主控室中，在主控室的同一个微机保护屏上可靠接地，然后再从这个屏给其他各需要的屏配出二次电压的中性线。这样设计，当有较大的接地电流流入接地网时，不会在不同的接地点间产生大的电位差，从而有效地避免造成保护误动。

③所有电流、电压、逆变电源等所用的隔离变压器的一、二次绕组之间必须有屏蔽层,屏蔽层应该是良好的而且有可靠接地措施。

④保护装置的模拟量输入通道、开入通道、开出通道，都要求加隔离光隔。

⑤CPU插件采用总线不出芯片的设计，装置背板布线应该有抗干扰设计。

⑥引入到保源护装置的供电要有滤波和防雷措施。

2.3 操作回路中的抗干扰措施

以上所述的各种措施，基本能防御常见的大部分干扰，但对于由长电缆分布电容引起的干扰，作用却甚微。

我们先看看二次控制系统中保护控制部分及操作部分的关联回路简化图1。

要避免由长电缆对地分布电容引起的中间继电器回路误动，最明显而有效的方法是减小ZJ回路的输入阻抗。当ZJ回路的输入阻抗减小到一定值，在发生直流系统接地故障或交流量混入直流系统故障时，由于阻抗的减小，在ZJ继电器上的电压降落会小于它的起动电压，从而有效避免发生误动。我们可以通过并联电阻支路来降低ZJ回路的输入阻抗。然而，单纯的并联电阻支路就能解决问题吗？并联电阻支路虽然能够达到提高抗干扰能力的目的，但是在正常工作的情况下却大大地提高了ZJ回路的稳态工作电流，使回路的功率大大增加，在散热上造成新的问题。

本着既能降低回路的输入阻抗又不增加回路功率的原则，专家们提出了一种有效的抗干扰措施，就是在二次回路中引入抗干扰继电器的设计方案，如图2所示。

抗干扰继电器的回路原理如图3所示。

抗干扰继电器的特性和原理分析：初始状态，继电器J1的动断触点J1-1处于闭合，中间继电器J1和电阻R2并联。为了能更好地降低回路的总输入阻抗，电阻R2要选择阻值较低的电阻，这样整个回路的等效输入阻抗就会很低。由于此时电阻R2这个并联支路的存在，使得继电器J1的瞬态起动功率很大。而且在继电器J1起动的瞬间，电阻R2还能够起到分流作用。当整个回路接入到工作电压上时，继电器J1首先起动，它的动闭触点J1-2导通，起动继电器J2，继电器J2的动闭触点J2-1、J2-2紧跟着导通；同时由于继电器J1的动断触点J1-1打开，把用于分流的大功率支路R2断开，使整个回路的稳态工作电流大大地降低，所以回路在稳态工作时的功耗非常低，仅为J1、J2两条回路的功率之和。电容C1与电阻R1串联后再与继电器J2并联，是用以构成延时起动回路，使继电器J2延时动作，延时起动的时间通过调整C1的电容值来实现。这个设计能够有效地抵抗瞬态的高频干扰，大大地提高了中间继电器回路的抗干扰能力。此抗干扰继电器的设计具有抗干扰能力强、稳态工作状态下的功耗低、安装使用方便等优点，能够有效地解决之前由长电缆对地分布电容所引起的误动问题。

此抗干扰继电器能够非常方便地安装到保护屏柜的导轨上，工程中使用时将从其他保护小室引过来的电缆先接到此抗干扰继电器上，然后通过它的动闭触点去重动断路器操作装置的中间继电器回路。因为此继电器具有非常好的抗干扰能力，所以二次操作回路中一旦接入此继电器就能有效地避免由分布电容所引起的断路器误动问题。

3 结 语

本文通过对目前电气二次系统常见的干扰源和抗干扰方法进行了简单的分析，旨在对目前电力系统二次回路的干扰与抗干扰有个较为深入的认识。随着国家电力事业的发展和变电站建设的越来越智能化，二次回路可能也将面临越来越多的干扰源，当然抗干扰技术也将随之而进步。

参考文献：

[1] 杨永志.微机保护装置的抗干扰问题[J].云南电力技术,2007,(3):13.

[2] 彭红海,周有庆,王洪涛,等.微机保护装置抗干扰技术的研究[J].高电压技术,2007,(10):49-53.

篇7

关键词：发电机；加装；保护；方案

一、问题的提出

1、发电机发生匝间短路可能性讨论

在工作中有一台QFS-60-2型汽轮发电机组，其发动机为50MW双水内冷发电机，定子绕组采用单Y绕组接线。冷却方式为双水内冷。自1990年投产以来在3次机组大修中均发现过发电机冷却水系统出现渗水的缺陷，还有1次，由检查人员发现在运行中发现C相引线汇流管处渗水。所发现的发电机漏水现象，全是先天性缺陷所致。漏水起因， 主要涉及设计方案、材质结构、制造工艺等方面存在的缺陷和不完善，叠加振动、老化、疲劳等因素，因水电接头焊接不良（夹渣沙眼）发生渗漏2次；针对定子线棒裂漏水。在大修期间，坚持进行了定子的水压试验，发现并消除了1次渗漏缺陷。但是即使按要求，在静态下高水压8h的水压试验，有的潜伏性缺陷可能仍暴露不了。发现发电机运行中漏水，一靠仪器监测，二是肉眼检查，目前监测手段还不多。发电机漏水后靠发电机端部测量元件发现，由高阻检漏仪发出信号。随着机组运行年限的增加，各部位老化问题更为突出。特别是冷却水系统一旦发生因定子线棒裂漏水故障，很可能造成发电机定子接地故障，也可能造成发电机定子绕组匝间短路。

另外，从发电机定子结构上看，发电机共有42个槽，定子绕组同相同槽的槽数为9。占总槽数的21.4%。由于机械振动、绝缘老化和绑线脱落等原因，有发生匝间短路的条件。

经以上讨论可知，发电机确实存在匝间短路的可能性。

2、此发电机继电保护配置的问题

发电机与主变压器按发变组接线，其原有保护配置参见表1。

发电机以发电机变压器组差动保护作为发电机变压器内部故障的主保护，以复合电压闭锁过电流保护作为后备保护，无专门的发电机匝间短路保护。

由于发电机定子绕组匝间短路的特点是短路匝内的故障电流很大，而在发电机端上电流变化却很小，这种情况下，发电机变压器组的纵差保护（主保护）不起保护作用，复合电压闭锁过流保护也不能起动，而且，其动作时限也不能满足将故障发电机快速切除的要求。这将意味着发电机内部一旦发生匝间短路故障，不能被及时切除；只有当匝间短路进一步发展，事故扩大至相间故障后，才能起到保护作用，显然这将使发电机内部故障扩大，给发电机修复工作也会增加很大的经济损失和困难。

综合以上讨论，有必要对发电机匝间短路故障电气量进行分析，从而提出相应的保护方案。

二、发电机匝间短路故障分析

1、匝间短路对转子的影响

发电机绕组为单Y绕组接线，发电机定子绕组无并联分支，其匝间短路必定为同相的匝间短路。当发电机内部发生匝间短路时，三相间原有的对称性遭到破坏，在故障回路中，有正序、负序、零序分量。在定子绕组中，负序电流将产生与正序电流旋转方向相反的旋转磁场，这个磁场相对于转子转速是2ω（ω为发电机转子转动的角频率）因此，在转子绕组中将产生2×50HZ=100HZ的交流电流。

2、发电机匝间短路的对称分量特点

假设发电机匝间短路的匝数与该相总匝数的比为a，a1，a2，a0为发电机绕组被短接部分的正序、负序、零序电抗。

用对称分量计算，匝间短路的正序、负序、零序分量等于

Rα-被短接部分的绕组电阻，包括绕组电阻αR和过渡电阻

R-该相绕组总电阻

此时，机端零序电压U0=I0X0

3、发电机负序功率方向的分析

①D1-D2点匝间短路时，其负序网络及负序电压、电流向量

在E2的作用下，U2=I2Zxt2，负序电流I2由N流向M。即I2从2LH、3LH的L2端流入（若此时负序功率为负。）

②外部D3点发生两相短路时，其负序网络及负序电压、电流向量（图）

D3点（区外）发生生相短路时负序图 向量图

在E2的作用下，U2=I2ZF2，负序电流I2由M流向N。即I2从2LH、3LH的L1端流入（此时负序功率为正。）

③D4点发生两相短路时，其负序网络及负序电压、电流向量

D4点两相短路时的负序网 向量图

在E2的作用下，机端负序电压为U2=I2’Zxt2，负序电流I2由2LH的L1流入；而负序电流I2’（ I2’相位大致与I2同相）由3LH的L2流入，当分别从2LH、3LH取电流量时，所测负序功率方向不同。

综合以上分析：

1、若负序功率方向继电器的电流量取自发电机中性点侧2LH时，能区分发电机匝间短路与发电机内、外部的不对称短路故障。

2、若负序功率方向继电器的电流量取自发电机出口3LH时，负序功率方向继电器能区分出发电机内部匝间短路及相间不对称短路与外部不对称短路。

综上所述，可得如下结论，当定子绕组发生匝间短路时

a、定子绕组中产生了正序、负序、零序电流。

b、转子回路中产生了二次谐波电流。

通过负序功率方向的测量，可以区分发电机的匝间短路与相间短路或者是能区分内部外部故障。

三、匝间短路保护方案的讨论：

方案1：根据以上分析，可利用在发电机发生匝间短路时，在转子回路中有二次谐波电流的特点，用二次谐波电流作为动作量，用负序功率方向元件作为选择元件。

方案2：利用匝间短路所产生的零序电压作为起动元件，以负序功率方向元件作为闭锁元件构成，此方案要求装设专用的电压互感器。

两方案相比较，方案1使用设备少，更适合作为保护的改进方案。而且从发电机系统电流互感器配置来看（附图：3），因为发电机出口有两组CT，一组4LH为调节器用，二次接线取两相电流和与第三相的差（Ia+Ib-Ic）；另一组3LH为测量表计用，0.5级绕组。负序功率方向电流取自发电机中性点侧2LH更为合适。

四、方案实施的设想

转子二次谐波电流保护的构成

由于发电机为单Y 接线，且在中性点侧仅引出三相三个端子，在纵差保护不可能完全起到保护作用的情况下，又无法装设高灵敏横差保护的情况下。以LY-3型电压继电器用来作发电机匝间短路保护启动元件。该元件与转子回路电抗电抗互感器、FL-7和灵敏的负序功率方向继电器LFG-3共同构成了发电机匝间短路保护装置。

2 结构与原理特点

（1）继电器按整流式原理构成，保持与原保护盘保护继电器一致，采用插拔结构、嵌入式安装。

该继电器由M型高通滤过器、变压器、抽头整定、整流、出口、操作回路等几部分构成。

为了获得较高的滤过比，继电器采用了M型高通滤过器。它对50Hz的电压可呈现出很大的阻抗，而对100Hz电压则完全无损耗地通过。由于当发电机外部发生三相短路时，定子回路中非周期分量在发电机转子回路中引起很大基波交流分量，其最大值达到5%匝间短路时二次谐波电流值的10～20倍。为了保证在5%匝间短路时继电器能动作，而在外部三相短路时又不误动作，因此要求对于基波分量要极大的抑制，具有很高的滤过比才能保证，为此设置了M型高通滤过器。

变压器使用的目的实现阻抗匹配，保证M型滤过器与二次负载阻抗匹配，获得较高的滤过比。

抽头整定保证继电器在电压整定范围内的抽头值，它采用分压原理构成。

继电器采用桥式整流，整流后输出电压通过电容滤波加到极化出口执行回路上。

为了提高极化继电器的返回系数，扩大触点的数量和容量，继电器利用操作回路，获得可调整的较高的返回系数，满足运行的要求。

（2）技术数据

额定电压：直流：220、110、48V；交流：100V、50Hz

动作整定值：2～8V、100Hz、级差1V、误差±5%。

返回系数：≥0.85

动作时间：3倍动作电压时，不大于50ms。

结论：

对于发电机加装发电机匝间短路保护后，使继电保护配置较为合理。特别是采用简而易行的保护改造方案，利用转子二次谐波原理构成带有负序功率方向闭锁的匝间短路保护能够快速地切除定子绕组的匝间短路故障，同时，此方案可供同类型机组保护改进时参考。

六.结束语

本人对电厂现有50MW双水内冷发电机发生匝间短路可能的分析和关于加装发电机匝间短路保护的建议，是几年来在检修专责工程师岗位上，对发电机检修和继电保护配置问题的思考和讨论。由于受个人知识水平和能力的限制，在写作和叙述中难免存在着缺点和错误，恳请各位老师和专家给予批评指正。通过这次总结，使我在对继电保护的可靠性的认识上又有进一步的提高，这必将继续激励我在今后的学习和工作中更加努力钻研专业技术，不断提高技术水平，做好本岗位的专业技术工作。

参考文献：

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1、抓好继电保护的验收工作继电保护调试完毕，严格自检、专业验收，然后提交验收单由厂部组织检修、运行、生产3个部门进行保护整组实验、开关合跳试验，合格并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常，现场文明卫生清洁干净之后，在验收单上签字。

保护定值或二次回路变更时，进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对，并在更改簿上记录保护装置变动的内容、时间、更改负责人，运行班长签名。保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验，如：差动保护取用CT更换，就应作六角图实验合格，方可投运。

2、严格继电保护装置及其二次回路的巡检巡视检查设备是及时发现隐患，避免事故的重要途径，也是发电厂值班人员的一项重要工作。

除了交接班的检查外，班中安排一次较全面的详细检查。对继电保护巡视检查的内容有：保护压板、自动装置均按调度要求投入；开关、压板位置正确；各回路接线正常，无松脱、发热现象及焦臭味存在；熔断器接触良好；继电器接点完好，带电的触点无大的抖动及烧损，线圈及附加电阻无过热；CT、PT回路分别无开路、短路；指示灯、运行监视灯指示正常；表计参数符合要求；光字牌、警铃、事故音响情况完好；微机保护打印机动作后，还应检查报告的时间及参数，当发现报告异常时，及时通知继保人员处理。

3、提高继电保护运行操作的准确性

（1）运行人员在学习了保护原理及二次图纸后，应核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。严格“两票”的执行，并履行保护安全措施票，按照继电保护运行规程操作。每次投入、退出，要严格按设备调度范围的划分，征得调度同意。为保证保护投退准确，在运行规程中编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳开关及压板使用说明。由于规定明确，执行严格，减少运行值班人员查阅保护图的时间，避免运行操作出差错。

（2）特殊情况下的保护操作，除了部分在规程中明确规定外，运行人员主要是通过培训学习来掌握的。要求不能以停直流电源代替停保护；有关PT的检修，应通知继保人员对有压监视3YJ接点短接与方向元件短接；用旁路开关代线路时，各保护定值调到与所代线路定值相同；相位比较式母差保护在母联开关代线路时，必须进行CT端子切换。特别要注意启动联跳其它开关的保护，及时将出口压板退出。常见的有：100MW发电机组单元式接线的高压厂变差动、重瓦联跳主机、主变开关保护；母线失灵跳主变、线路开关保护；线路过功率切机保护；主变零序一段跳母联开关保护；厂用备用分支过流跳各备用段保护等。

（3）发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，除了加强监视外，对能引起误动的保护退其出口压板，然后联系继保人员处理。如有下列异常情况，均应及时退出：

① 母差保护 在发出“母差交流断线”、“母差直流电压消失”信号时；母差不平衡电流不为零时；无专用旁路母线的母联开关串代线路操作及恢复倒闸操作中。

② 高频保护 当直流电源消失时；定期通道试验参数不符合要求时；装置故障或通道异常信号发出无法复归时；旁母代线路开关操作过程中。

③ 距离保护 当采用的PT退出运行或三相电压回路断线时；正常情况下助磁电流过大、过小时；负荷电流超过保护允许电流相应段时。

④ 微机保护 总告警灯亮，同时4个保护（高频、距离、零序、综重）之一告警灯亮时，退出相应保护；如果两个CPU故障，应退出该装置所有保护；告警插件所有信号灯不亮，如果电源指示灯熄灭，说明直流消失，应退出出口压板，在恢复直流电源后再投入；总告警灯及呼唤灯亮，且打印显示CPU×ERR信号，如CPU正常，说明保护与接口CPU间通讯回路异常，退出CPU巡检开关处理，若信号无法复归，说明CPU有致命缺陷，应退出保护出口压板并断开巡检开关处理。

⑤ 瓦斯保护 在变压器运行中加油、滤油或换硅胶时；潜油泵或冷油器（散热器）放油检修后投入时；需要打开呼吸系统的放气门或放油塞子，或清理吸湿器时；有载调压开关油路上有人工作时。

转贴于

⑥ 重合闸 在线路开关事故跳闸次数超标时（一般110 kV少油开关允许5次，220 kV少油开关允许7次；LW系列110 kVSF6开关65次，220 kVSF6开关50次，否则，开关要大修）；系统短路容量增加，断路器的开断能力满足不了一次重合要求时；无压检定的电压抽取装置故障或同期检定来自母线PT的二次电压不正常时；断路器的气压或油压降低到不允许重合闸运行的数值或已闭锁时。

4、搞好保护动作分析保护动作跳闸后，严禁随即将掉牌信号复归，而应检查动作情况并判明原因，做好记录。

在恢复送电前，才可将所有掉牌信号全部复归，并尽快恢复电气设备运行。事后做好保护动作分析记录及运行分析记录，内容包括：岗位分析、专业分析及评价、结论等。凡属不正确动作的保护装置，及时组织现场检查和分析处理，找出原因，提出防范措施，避免重复性事故的发生。

5、加强技术改造工作

（1）针对直流系统中，直流电压脉动系数大，多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象，将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象，首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子，提高二次绝缘水平。其次，核对整改二次回路，使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱，便于直流失电的查找与处理，也避免直流失电时引起的保护误动作。

（2）对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的110kV、220kV线路保护由晶体管型、整流型更换选用CKF、CKJ集成电路及微机线路保护。220kV母线保护也将相位比较式更换为多功能的集成型PMH-42/13母差保护，加速保护动作时间，从而快速切除故障，达到提高系统稳定的作用。

（3）技术改造中，对保护进行重新选型、配置时，首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性，其次考虑运行维护、调试方便，且便于统一管理。优选经运行考验且可靠的保护，个别新保护可少量试运行，在取得经验后再推广运用。

220kV线路2套保护优选不同原理和不同厂家的产品，取长补短。这就不致因一个厂研制、制造的2套保护在同一特殊原因时，同时误动或拒动。针对微机、集成电路型保护性能优越、优点突出，但抗外界干扰能力差的特点，交、直流回路选用铠装铅包电缆，两端屏蔽接地；装置接地线保证足够截面且可靠、完好；抗干扰电容按“反措”要求引接。

篇9

关键字：箕斗 挂钩 检测 底卸式

1.主井箕斗挂钩挂不住箱体的危害

主井箕斗活动底部卸矿后不能复位，挂钩没有挂住箱体，运行后斗箱倾斜，使箕斗下部卸载口与卸矿溜槽甚至是井壁相撞，导致箕斗受力变形或矿石掉落于井筒中，砸坏井筒内电缆、钢梁和尾绳，使首绳损伤或断裂；若提升机在高速运行过程中，箕斗与井壁撞击，提升系统瞬间产生巨大电流冲击主电机、整流变、直至总降系统，造成重大事故，如可控硅击穿，总降跳闸等。

2.事故产生的原因及预防措施

经过长时间对箕斗运行过程进行观察和几次对箕斗挂钩失效事故的现场勘察分析得出，造成类似事故的主要原因有以下几点：

2.1.由于长期磨损，活动底部卸载托轮中心与托轮曲轨面的尺寸变大，托轮曲轨上的自锁点起不到自锁作用。

2.2.钩板轮轴承轴向游隙太大或固定钩板轮在斗箱上的六个螺栓松动，当钩板轮的导轮脱离轨道瞬间偏摆时，箕斗钩子钩不到掣子。

2.3.悬挂卸载直轨横梁不水平，造成直轨倾斜。

2.4.托轮曲轨面上有异物，如块状废石等，卡住斗箱使其不能复位。

2.5.掣子被矿石块或矿泥填死，使挂钩不能挂住。

2.6.由于脱焊，矿石砸等原因使掣子损坏，钩板轮上的钩子变形等，也可能造成“张嘴”。

针对上述原因，结合卸载工艺过程，总结几次事故的经验教训，可采取以下几条措施来预防该类事故的发生。

2.6.1.严格执行操作人员和维修工的班点检，班组长日点检，技术人员周点检。若钩板轮、掣子、托轮、曲轨等发现问题时及时处理。

2.6.2.高度重视箕斗和计量斗漏矿问题，及时更换衬板或活动底部增装旧皮带等措施，力争使箕斗、计量斗少漏或不漏矿石，避免矿石夹住托轮或砸坏钩子，掣子等设施。

2.6.3.根据使用周期和点检情况，定期更换钩板轮，掣子、托轮曲轨及卸载直轨。

2.6.4.安装监控摄像设备，使卸矿工在操作间都能看到箕斗两侧挂钩在箕斗离开卸载直轨时是否可靠挂上，发现问题及时采取措施。

2.6.4.安装箕斗挂钩是否挂好检查保护装置，及时在挂钩未挂好时，提升系统进行跳闸报警提示。

3.可靠地解决方法

箕斗挂钩在整个提升过程中，在箕斗进入卸载站直轨后是未挂好的状态，在井筒中其他所有位置都是挂好状态。因此，当箕斗离开直轨，箕斗挂钩挂上箕斗箱体后，我们对其进行检测，并将此状态反馈给提升机系统，两者之间形成连锁；若挂钩挂好，提升机正常运行，若挂钩未挂好，提升机进行减速停车，并进行声光报警。然后卸矿工再让箕斗慢上到位停车，对箕斗挂钩进行检查处理再运行。

具体步骤：

3.1.在掣子9上合适位置安装YG-1永磁感应继电器，安装要点：永磁感应继电器首先固定在形状相同的厚度为10mm的铝板上，不能用铁板，因为铁板是铁磁物质，将影响永磁继电器的磁路，使它不能正常工作。然后，再用镙丝固定在预先焊好的薄铁板上。再在挂钩3头部上方中间焊一个合适的扁钢，扁钢高度须和永磁开关配合好，用万用表试验既不碰撞到永磁继电器又在挂钩挂不好时，使永磁继电器可靠动作。为了使扁钢在挂钩挂上时不碰撞到永磁继电器的上边，扁钢上部内侧倒角要合适。

3.2.把箕斗本身作为24V电源的负极，即导线一端和箕斗相连，导线另一端和永磁继电器串联后，接到滑块上，滑块固定在框架上并利用绝缘木与箕斗绝缘。再在井塔围栏上固定钢丝刷，钢丝刷与围栏之间要绝缘。滑块安装两块，钢丝刷两个，箕斗一边一块，用于检测两侧的挂钩情况。

3.3.将钢丝刷接收到的箕斗两侧挂钩信号接入接地继电器回路中，接地继电器输出信号接入提升机卸载系统传输至提升机控制系统AHC。对提升机控制系统进行编程，判断两侧挂钩情况，将挂钩判断结果信号接入提升机运行安全回路之中，同时在上位机上显示两侧挂钩情况，若挂钩一侧或两侧没有挂好时，提升机实现自动停车。控制过程图如下：

主要程序如下：

>1）DiCSBG114SkX_LckWhl1 南挂钩检测输入信号

>2）P32.C1.SkipX_AtDumping 箕斗在卸载站输入信号

>3） DiCSBG115SkX_LckWhl2 北挂钩检测输入信号

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

>5）TpDistanceHookCheck 检测挂钩是否挂好位置值

>6）P54.C3.SkipX_LockHookOff1 南挂钩挂好输出信号

>7） P54.C3.SkipX_LockHookOff2 北挂钩挂好输出信号

>8）SkipX_LockHookOfftrip 挂钩未挂好输出故障信号

P32.C2.DownOrder 提升机下运行命令信号

以上程序中将TpDistanceHookCheck（检测挂钩是否挂好位置值）设定为6米，SkipX_LockHookOfftrip（挂钩未挂好输出故障信号）接入提升机安全回路跳闸输入信号中。当提升机位置值大于6米时，LevelHigh_1输出信号为Ture。当有挂钩未挂好信号、提升机向下运行命令信号和LevelHigh_1输出信号都为Ture时，SkipX_LockHookOfftrip（挂钩未挂好输出故障信号）输出为Ture，则提升机进行“挂钩未挂好”报警，提升机进行自动停车。若箕斗挂钩处挂好状态，则提升机正常运行。

挂钩情况在上位机上显示如图：

4.硬件选型：

4.1.接地继电器型号：CM-IWN-DC如下图

功能：

工作原理：

4.2.YG-1永磁感应继电器：

工作原理：YG-1永磁感应继电器内部安装有玻璃管，玻璃管内部封装了一对或者一组接触点的干簧管，遇到磁铁或U性部位间被阻断时，接触点就可以转换状态。

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关键词：摇臂钻床；PLC；控制线路

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0223-02

一、引言

传统机床控制系统基本上采用交流继电接触器控制方式，可靠性较差。存在触点寿命低、故障率高、线路维护困难等缺点。可编程序控制器（PLC）是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种工业自动控制装置，应用灵活、可靠性高、维护方便。应用PLC对传统机床控制系统进行改造可取得良好效果。本文试探讨应用三菱公司的FX2N-48MR型PLC对Z3032型摇臂钻床的继电-接触器控制线路进行改造的方法。

二、问题的提出

Z3032型摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成。为简化传动装置，摇臂钻床的运动部件使用多电机拖动，共有三台电动机：主轴电动机M1，冷却泵电动机M2，摇臂升降电动机M3。

主轴箱上装有4个按钮：SB1、SB2、SB3与SB4，它们分别是零压起动、急停按钮，摇臂上升、下降按钮。主轴升降采用转换开关SA1进行上升、下降切换。

（一）Z3032摇臂钻床的电气控制线路分析

1.开车前的准备及零压起动、急停。开启QS1，按下零压起动按钮SB2，同时零压起动指示灯HL1亮。按下急停按钮SB1，断开所有控制电源。

2.开动冷却泵。转换开关QS2闭合，冷却泵即转动。

3.主电机旋转。SA1扳向“正转”，接触器KM1接通主电机正转；SA1扳向“反转”，接触器KM2接通主电机反转。当欲停止主轴电机时，可将SA1扳至中间停止位置即可。

4.摇臂的升降。按下按钮SB3，摇臂上升继电器KA2接通，摇臂上升；当按下按钮SB4时，摇臂下降继电器KA3接通，摇臂下降。松开按钮SB3（SB4）就可以使摇臂升降运动停止。微动开关SQ2限制摇臂上升的极限位置；微动开关SQ3限制摇臂下降的极限位置。

5.摇臂的夹紧。摇臂夹紧是手动的，在摇臂夹紧时，手柄同时按下联锁行程开关SQ1，把电路12-19点断开，摇臂上升或下降的控制电路都被断开，起着互锁作用。

6.照明的开闭。操作机床照明灯EL1灯头座上的开关即可。

7.机床的保护。机床的主电路、控制电路、照明电路分别设有短路保护和过载保护，通过热继电器FR1、保险FU2、FU3来实现。

8.电气设备的维护。在检查机床设备前，必须切断总电源。在机床使用过程中，若出现熔断器（保险）烧断，首先须查明原因，然后再换上同容量规格的保险丝。绝对禁止任意加大熔断器保险丝的容量，绝对禁止用铜丝代替保险丝，否则，会扩大机床故障范围，甚至损坏其他元器件。

机床故障排除后，切记要关好电箱门，并用螺钉拧紧，电气每年要检修和清理一次。

（二）控制线路的常见问题

Z3032型摇臂钻床的工作过程是由电气、机械、液压系统配合实现的。由于采用交流继电接触器控制方式，继电器、接触器控制线路部分故障率较高，这是造成经常待机维修的主要因素。此种常见故障可由器件本身故障造成，也可由触点老化、连接点接触不良等线路故障造成。若采用可编程序控制器用程序来实现控制功能，则在控制电路中，不存在触点老化、触点接触不良、接点虚焊等现象，具有很高的可靠性。

三、用PLC进行控制线路的改造

（一）分析控制对象

在用PLC控制系统时，为节省I/O点，主轴电机的过载保护热继电器FR1及液压泵电机的过载保护热继电器FR2的动断触点串联接入PLC，共用一个输入点。冷却泵由组合开关QS2直接启动，不接入PLC。各指示灯与相应的接触器并联输出或直接由相应开关控制，不单独占用输出点。

（二）PLC选型及分配I/O点

根据控制系统的I/O点数量的情况，选用三菱公司的FX2N-48MR型PLC。

I/O分配表：

（三）程序设计

根据原来的继电器系统控制线路图，可以很方便地设计出PLC的梯形图。指令表如下：

（四）调试运行

写好程序后，先利用计算机软件GX Developer模拟运行，修改、完善程序，确定能实现原线路的各种功能后，再与机床联机调试运行。

四、结束语

用程序实现器件的“软接线”，减少了硬件接线的工作量，缩短设计周期；PLC控制系统便于运行监控，检查和排除故障，减少平时维护的工作量；提高了控制系统的可靠性和抗干扰能力，降低了故障率。

参考文献：