火电厂内电动拖动装置之一的电动阀门及电动执行机构应用广泛,数量众多。担任 着很重要的控制角色,因此,除了对阀门电动拖动装置本身质量要求较高外,电动拖动装置的供电方式及供电系统的可靠性也至关重要。即:当电动门三相供电系统出现故障时,要能可靠的将备用供电电源准确地切换到带负荷状态。—旦自动切换不可靠而失误,全厂电动阀门和电动执行机构要失去控制,可发生大面积的事故。
从目前看,通常将配电箱电源的切换设计归人生产厂家完成:而电源的切换设计各厂家均不相同,缺乏标准化,也存在着一些问题。
下面就某一工程电动门配电箱双回输入电源切换原理的例子进行剖析,见图一,看看问题所在,并探讨其改进方法。

图中双回电源为:#1电源进线、#2电源进线。原设计思想是当配电箱#1或#2 电源进线故障时,处于备用电源进线就会自动投入带电动门配电箱负荷。从图中看,问题有3个:
1 A1l、B11和A21、B21的切换控制回路的电源接点有错。
2 三相线中C1、C2任意一相断相时电源控制回路无法实现备用电源联锁切换,而控制回路却仍然在故障的工作。
3 #1电源进线、#2电源进线不能实现电源非联锁状态带电动门配电箱负荷运行。
分析 1:先假设#1电源控制回路带电,那么1C必须为闭合状态。当按下HAl 时,lC交流接触器带电,其与HAl并联常开 ICl触点闭合,闭锁使1C线圈继续带电,使 A、B、C三相线上#1电源进线1C由原来常开状态转为闭合状态,A1、B1、C1才能带电,而1C原始状态却为常开状态,这样A11、B11 是无电状态,使电源控制回路也无电,Al、B1、C1无带电,电动门配电箱无电。所以,图中A11、B11、A21、B21应改接到交流接触器 1C、2C主触点的上方,见图二。

分析 2:这个问题是本次主要解决的问题。从图一看,#1电源进线、#2电源进线均只有二相相位取点,当三相电源都正常时,双回380V交流电源其中一路运行,另一路备用。设#1电源进线运行、#2电源进线备用。当#1电源进线中A1或B1断相(单相失电、单相跳闸等)时,#1电源控制回路失电,1C交流接触器线圈失电,其主触头1C断开,付触头IC3闭合,ZJ2线圈带电,其ZJ2— 1触头闭合自锁,ZJ2线圈保持带电状,ZJ2— 2也闭合,#2电源进线A2和B2电源经2J2 —2使2C交流接触器线圈带电,2C交流接触器付触头2C1闭合自锁,同时其主触头2C 闭合,使A2、B2、C2带电,A1、B1、C1电源进线和A2;B2、C2电源进线互备自动切换成功。
但是,#1电源进线A1、B1、C1三相中 C1相和#2电源进线A2、B2、C2三相中C2 相断相时,备用切换控制回路因无C1和C2 相位取点,却不能发现断相事故,不能及时自动切换到另一回备用电源上。这时电动门配电箱仍继续带电二相运行,使断相事故扩大。
其次,若#1电源进线A1、B1二相任何一相失去,同时#2电源进线C2也出现断相时,电源切换控制回路应不起作用,但是,本电源切换控制回路却没有识别能力,仍就将电源进线自动切换到备用电源上,使备用电源二相带负荷运行,并且,运行人员也不易发现。
分析 3:当需分别停止#1和#2电源控制回路运行时,单按下TAl和TA2时不能解锁的停止#1和#2电源进线供电,必须同时按下TAl和TA2才能实现。TAl和TA2 只起到一个手动互相切换的作用,给运行及操作带来不便。
经过上述剖析,可知是一个不可靠的电源切换的控制回路。
这里提出二个改进的,且具一定可靠性的双回电源切换控制设计方案。
方案一,见图二所示。
主要部分原理为:当按下HAl时,1C线圈带电,1C主触头闭合,配申,箱#]电源进线得电。#2电源进线控制回路同时联锁动作处断开状态。若#1电源进线的Al、B1、C1 任意一相失去,IC或3C动作,将A、B、C、切换到#2电源进线的上A2、B2、C2,实现三相切换。反之,#2电源进线故障时,同理,切换#1电源进线上。在从A1、B1、C1切换到A2、B2、C2时,如果C2也突然失去或从 A2、B2、C2切换到Al、B1、C1时,Cl突然失去,此时,切换立刻停止,不会产生缺相切换。
此外,#1、#2电源进线控制回路之间增加了联动/解列控制开关,使运行、操作灵活可控性强。电源进线控制回路随动联锁原理较为简单,这里仅用虚线框块表示,不加叙述。
方案二,见图三:主导设计意图可作如下考虑:

主要部分原理为:在A1、B1、C1和A2、 B2、C2三相电源中利用《相线检测》产品,接入到每一相电源中。该检测器为电子器件,内装电脑芯片。当出现任一相线断相、过电流、三相失衡等,相检测器就能检测出故障所在及类别,并且有开关量输出。将输出接点接入到双电源切换控制回路中。
当1C线圈带电时,IC主触头闭合,#1 电源进线相检测器带电工作。#1三相电源正常时,#1相检测器(#1XJQ)输出接点闭合。当出现任一相线断相、过电流、三相失衡故障时,#1相检测器(#lXJQ)输出接点断开,1C线圈失电,1C主触头断开,#1三相电源脱开负荷。与此同时,#1相检测器(# 1XJQ)输出接点闭合,接通#2三相电源控制回路,2C线圈带电,2C主触头闭合,#2电源进线相检测器带电工作,#2三相电源正常带负荷。这样,双回电源进线在故障时切换成功。同时,又可以手动切换。图三具体控制回路可以有不同设计,如可以参考图二电源控制部分进行设计,这里给出的是设计方案和主要的部分。
上述二个双回三相电源切换设计方案都具有简洁、可靠、实用等特点,可供参考。




