金綦庆 王学英 张柏吾 邓维（西南油气田分公司重庆天然气净化厂，重庆 江北 400021）

1 故障分析

故障分析前必须了解现场风机是由10kV电站高压开关柜控制，操作现场高压风机时高压开关柜手车位置应置于工作位置。断路器分、合闸动作由储能电机或手动储能部件输出转矩，储能到位后按手动合闸按钮合闸电磁铁动作解除储能保持约束，合闸弹簧的能量释放带动真空灭弧室的动导电杆向上运动，完成合闸动作，现场风机运行。合闸动作完成后，按手动分闸按钮分闸电磁铁动作，带动真空灭弧室的动导电杆向下运动，完成分闸动作，现场风机停运。手车面板上设有手动操作按钮，供调试人员调试断路器使用，调试时手车位置应置于试验位置。开关柜面板上和现场PLC 柜面板上均设有供操作者在紧急情况下对断路器进行分闸操作的紧急分闸装置。紧急情况下直接按动分闸按钮，就可是断路器分闸，电动机停转，风机停运。判断高压风机控制故障首先分析主风机控制原理（见图1），高压电动机的启、停由现场PLC控制柜控制，控制电源由电站直流屏提供，此电源为不间断电源，直流220V。当合上开关1DK 微机保护装置IN 得电。操作现场PLC 面板上合闸按钮高压柜的中间继电器kA1线圈带电，kA1常开触点闭合MC合闸线圈得电，高压断路器合闸，电机启动；当操作现场PLC柜面板上停止按钮高压柜的中间继电器kA2 线圈带电，kA2 常开触点闭合或ESD 常开触点闭合，MO 分闸线圈得电，高压断路器分闸，电机停转，高压风机停止运行。

图1：高压风机原控制电路图

经检查分析高压风机电气控制回路，发现问题如下：

（1）高压风机控制原理图ESD 急停按钮，安装在现场PLC控制柜面板上，当紧急情况下智能提供常闭触点，因此虽然图1中虽然用的ESD 常开触点，但实际接入高压柜的常闭触点，即137号线常带电，当断路器合闸后，BBO常开触点闭合后，MO线圈将一直带电，引起断路器分闸，从而导致高压电动机无法启动。

（2）高压风机现场启动不受高压柜1Qk开关控制，无论1Qk在远方或就地位置，均可操控断路器合闸，这将无法区分启动由现场还是高压柜操作，还存在如检修高压柜时，现场仍可控制高压柜，存在误操作安全隐患。

2 目标

由于设计上远方操作和就地承座矛盾，通过重新设计高压风机控制原理，尽可能利用现有元器件，控制电缆，控制线路，使电动机能正常启、停运，并消除可能的安全隐患。达到远方和就地都能控制风机的启动、停止。风机异常情况下能保证电动机紧急停止。

3 思路

3.1 解决无法启动的问题

因现场急停按钮只有常闭触点，而高压柜内急停需要常开触点，可以考虑在PLC控制柜或高压柜内增加中间继电器。因考虑到中间继电器的控制电源电压尽量统一，现场PLC控制柜增加中间继电器困难，因此重点考虑在高压柜上增加中间继电器kA3，控制线可利用原有接ESD的控制电缆芯线，控制电缆为10X2.5铜芯电缆，不用增加控制电缆线。现场急停按钮和仪表DCS控制系统的急停触点可以与现场ESD急停按钮串联后，接入kA3常开触点，从而可实现现场PLC控制柜按急停按钮或仪表DCS系统发出急停信号，kA3得电动作常开触点闭合跳闸线圈得电可实现风机紧急停车。

3.2 解决远方、就地启动的问题

现场启动不受高压柜1QK开关控制，将KA1的常开触点电源侧改接到1QK后端即可。

4 实施步骤

（1）设计优化电气控制原理图。通过分析存在的问题，重新修改设计风机控制原理图（见图2）。

（2）在高压控制柜内加装中间继电器KA3。

（3）在现场PLC 控制柜内串联现场急停按钮ESD 和仪表DCS 控制系统的急停触点，并通过PLC 柜给KA3线圈提供24V直流电源。

（4）根据图2原理图接线，修改相应的接线端子及线号。将KA1原接于101号改接到105号线的相应端子上，并修改线号。

（5）接线后检查，将开关柜置于试验位置和工作位置进行启、停试验，急停试验。开关柜启动、停止、急停动作正常。风机运转正常。

图2 电机的控制原理图（修改后）

5 安全措施

属地单位审查方案的可行性，提供整改所需元器件，并配合做好设备停、送电工作及试运工作。按照属地单位的管理要求，整改时办理停电作业票和办理第二种工作票后，严格按照电业安全工作规程要求进行停电、验电后再作业。

6 结语

该天然气净化公司投产期间主风机运行状况是否良好，PLC柜控制电动机起停是否正常，异常情况下能否保证电动机紧急停止将直接影响装置开停产，装置的平稳运行。风机停运将导致装置停运给公司带来不可估量的经济损失，这就要求我们在工作中必须不断努力提高自身的专业技术水平，不断优化电气控制原理，不断优化电气操作流程。通过利用原有控制柜元器件设计主风机控制方案通过人机试验能实现在高压柜上和PLC 现场控制电机正常启、停，能实现现场ESD 急停按钮停车和DCS系统急停。实现由高压柜上选择，控制现场PLC柜进行启停。此次设计10kV高压风机控制电路图保障了电气设备安全、平稳、高效率运行，解决了1kV 高压风机不能启动，远方与就地启动的问题，消除了误操作高压风机带来的安全隐患。此设计方案得到公司认可并成功实施直接经济效益约5万元，建议在天然气净化行业推广应用。