低压柜控制原理

一、低压开关柜简介：

阳新低压电气开关柜分为低压总进线柜、低压电容补偿柜、母线联络柜、配电柜及电机控制单元柜。低压总进线柜、低压电容补偿柜、母线联络柜、配电柜采用封闭式固定结构，其它电机控制单元采用GCK抽屉式低压开关柜；开关柜设有接地母线和独立的工作零母线，即三相五线制母线；柜内设有完整的电气保护，测量仪表，操作开关及运行指示灯等各种装置，详见二次接线原理图及典型电气控制原理说明。

抽屉式开关柜二次接插件具备同过程控制系统连接的I/O接口连接的可靠性，保证Profibus-DP总线通讯正常，GCK开关柜采用间隔式布置，每一电气单元均占据一个独立的单元间隔，相同规格的抽屉具有互换性，开关柜的抽屉具有工作位置（一次、二次均接通），分离位置（一次、二次均断开）和移出位置（抽屉移出柜外）等三个位置；GCK开关柜抽屉小室的门与断路器或熔断器开关的操作手柄设有机械联锁，只有手柄在分断位置时门才能开启以保证安全，联锁机构带有解锁装置，操作电工必要时可藉解锁装置在通电情况下开启小室门，检视抽屉内部。GCK抽屉柜主母线室与单元室安全隔离。单元之间、隔室之间的分隔清晰、可靠，不因某一单元的故障而影响其它单元工作，使故障局限在最小范围。

低压电容器柜额定工作电压380V 50HZ；装置能满足380V 50KA短路容量的要求；采用优质自愈式金属化模并联电容器；电容器绝缘性：极壳间500VDC 1分钟R大于等于1000M欧；电容器具有自放电功能，施加电压断开3分钟后，残余电压降至50V以下；设有完善的电气保护，测量仪表，控制开关、运行指示灯等装置。屏内设有无功功率补偿自动控制器，控制器采用10步循环投切的方式进行工作，能根据负荷消耗感性无功功率的多少，以10-120秒可调的时间间隔，自动地控制并联电容器组的投切；采用专用切换电容器接触器，接触器带抑制涌流装置，能有效减少合闸涌流和抑制开断时的过电压，接触器的额定容量不小于负载额定容量的1.5倍。

二、典型二次接线原理图及电气控制原理

1. 37KW以上交流异步电机典型电气控制原理

37KW以上电机电气控制和保护核心均采用SIMOCODE-DP 3UF50低压智能保护控制器（简称低保），该低压智能保护控制器为SIEMENS新推出的可进行通讯SIMOCODE-DP 3UF50—西门子电动机保护和控制设备—分散式外围设备，具有过载保护、电流不平衡保护、相故障保护、接地故障保护等保护功能及电流值检测功能和通讯（PROFIBUS-DP）功能。SIMOCODE-DP 3UF50电机保护和控制装置集成有PROFIBUS-DP接口，连接到广为采用的现场总线系统PROFIBUS-DP上，可以保证控制命令，操作状态和诊断，服务，统计和参数等数据与高层总线接口之间可靠的数据传输。这可以是可编程控制器的某一部件或一个过程控制系统。下面就智能保护普通电机二次接线原理图说明其控制原理：

该类型控制是通过现场总线系统PROFIBUS-DP通讯控制中控方式或现场方式开停电机，同时可通过抽屉面板上转换开关SA来改变抽屉工作状态或实验状态。该类抽屉有两组AC220V控制电压，一组接在二次端子排AT.X1的1#（L1）和2#（N）端子上，作为除低保外控制电源；另一组通过二次端子排AT.X1的3#

（L）和4#（N）端子接入，作为低保控制电源；当在现场控制方式时，低保提供一个直流24V控制电压，经控制保险FU2接至二次端子排AT.X1的11#（+）和12#端子上，外接现场按钮盒ALB开车按钮S2两端（3、4）用于现场开车。现场按钮盒ALB停车按钮S1两端（1、2）接至二次端子排AT.X1的5#和6#端子上，用于现场停车。二次端子排AT.X1的18#、19#和20#端子接现场总线PROFIBUS-DP线，分别接在抽屉内低保PROFIBUS-DP接线端B、A和SPE/PE。

操作及控制原理：抽屉送入柜内后，将面板的操作手柄旋置于工作位置，转换开关SA也置于工作位置时，控制电源L1（空气开关出线）经转换开关SA常闭接点（3、4），控制保险FU1及现场停车按钮S1常闭接点（3、4），使得中间继电器K1线圈得电动作，其辅助接点（5、9）接通，指示灯HL1亮，表示设备已经作好开车准备（备妥），同时通过现场总线系统PROFIBUS-DP通讯上传中控室。当中控发出开车命令后，低保输出接点接通（6、7），接触器KM线圈（A1、A2）得电动作，电机受电运行，其辅助接点（13、14）接通，指示灯HL2亮，表示设备已经正常运行（返回）；当中控发出现场开车允许后，现场按钮盒ALB开车按钮S2按下后，低保输出接点接通（6、7），接触器KM线圈（A1、A2）得电动作，电机受电运行，其辅助接点（13、14）接通，指示灯HL2亮，表示设备已经正常运行（返回）。如需试空开关动作，将面板的操作手柄旋置于分离位置，转换开关SA也置于实验位置，即可按上述步骤操作试验空开关，电机不运行。

另外，带其他保护功能（跑偏、低速、料位等）控制原理抽屉柜接线基本一致，跑偏、低速、料位等信号送至PLC柜控制模块，通过程序来控制抽屉执行动作情况（跳停或上传中控报警等）。

2. 37KW以下交流异步电机典型电气控制原理

37KW以下交流异步电机典型电气控制是由中控室通过过程控制系统PLC控制中控方式或现场方式开停电机，同时可通过抽屉面板上转换开关SA来改变抽屉工作状态或实验状态。该类抽屉有一组AC220V控制电源，接在二次端子排AT.X1的1#（L1）和2#（N）端子上，作为抽屉柜控制电源；另有信号控制公共火（COM）L1通过二次端子排AT.X1的3#端子接入，作为送到过程控制系统PLC的（DI）模块信号电源。

操作及控制原理：抽屉送入柜内后，将面板的操作手柄旋置于工作位置，转换开关SA也置于工作位置时，控制电源L1（空气开关出线）经转换开关SA常闭接点（3、4），控制保险FU1及通过二次端子排AT.X1的5#端子引出至现场停车按钮S1常闭接点（3、4），一路通过二次端子排AT.X1的（6#）7#端子并接入过程控制系统PLC的（DO）模块，作为开车命令的电源；一路通过二次端子排AT.X1的6#端子接入，中间继电器K1线圈一端（13），中间继电器K1线圈另一端（14）经热继电器TA（电机过载保护）辅助接点，由二次端子排AT.X1的2#端子输出接到控制电源N上，使中间继电器K1得电动作，其辅助接点（5、9）接通，同时通过二次端子排AT.X1的11#端子送到过程控制系统PLC的（DI）模块通过通讯上传中控室，指示灯HL1亮，表示设备已经作好开车准备（备妥）。当中控发出开车命令后，过程控制系统PLC的（DO）模块接点接通输出高电平（命令），通过二次端子排AT.X1的8#端子接入，使得接触器KM线圈（A1、A2）得电动作，电机受电运行，其辅助接点（13、14）接通，同时，并通过通讯上传中控室，指示灯HL2亮，表示设备已经正常运行（返回）；二次端子排AT.X1的11#端子接现场按钮盒ALB开车按钮S2一端（3或4），另一端送到过程控制系统PLC的（DI）模块，用于现场开车。当中控发出现场开车允许后，现场按钮盒ALB

开车按钮S2按下后，过程控制系统PLC的(DO)模块接点接通输出高电平（命令），通过二次端子排AT.X1的8#端子接入，使得接触器KM线圈（A1、A2）得电动作，电机受电运行，其辅助接点（13、14）接通，同时，并通过通讯上传中控室，指示灯HL2亮，表示设备已经正常运行（返回）；如需试空开关动作，将面板的操作手柄旋置于分离位置，转换开关SA也置于试验位置，控制电源L1取自空气开关进线，即可按上述步骤操作试验空开关，电机不运行。

另外，带其他保护功能（跑偏、低速、料位等）控制原理抽屉柜接线基本一致，跑偏、低速、料位等信号送至PLC柜控制模块，通过程序来控制抽屉执行动作情况（跳停或上传中控报警等）。

三、常见故障检查处理方法

故障现象

判断方法

原因 控制保险烧

热继或电机保护器动作 检查端子排AT.X1的12#电

压是否正常，判断柜内及外

备妥中继K1故障 围是否正常；可通过检查端

子排AT.X1的5#、6#端子电

控制回路接线螺丝松

压是否正常：如5#端子无电压可确定是抽屉柜内部问

空开跳

题；若5#端子有电压，6#端子无电压可判定属外部

紧停、拉绳线路等故障造成 转换开关SA接触不良

现场紧停或拉绳开关动

作 PLC柜命令中继故障

通过检查端子排AT.X1的8#电压是否正常：如8#端子无电压可确定是PLC柜命令未过来；若8#端子有电压判

定柜内有问题

抽屉柜接触器故障

处理方法

检查控制回路有无接地或短路，更换同型号规格保险 检查电机是否完好，负载是

否正常，复位

检查接线或更换 检查紧紧

检查电机及电缆是否完好，负载是否正常，复位

检查处理或更换 检查复位 检查接线或更换 检查接线或更换

无备妥

现场电机不

转

抽屉柜是否选择在实验

位置

检查调整正确

动力电缆开路 检查处理

开后无返回

检查端子排AT.X1的12#电

压是否正常 抽屉柜接触器辅助接点

接触不良

检查处理