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0 前言
当今社会科技高速发展，发电机组容量逐渐向大型机组发展，伴随着机组容量的扩大，参与电力生产的电气设备也在逐渐增加。电气设备的断路器及监控系统，正在向体积缩小、功能集成、内置通讯方向发展。
现今600MW发电机组中，低压400V电气设备广泛采用400V动力中心柜供电方式。在黄岛发电厂，主厂房及辅助厂房400V PC开关柜采用青岛华欧集团四海自动化公司制造的MNS-G型400V动力中心柜。其中400V PC段、MCC段母线电源进线开关以及90kW及以上电动机，选用Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器；Masterpact MT系列智能型空气断路器是施耐德电气推出最新的产品，除了具有传统断路器特点之外（抽出式，选择性和低维护性），它又具有体积优化，内置通讯和测量功能，并且具备失压脱扣功能；断路器配备Micrologic5.0A或Micrologic6.0A模块实现发生故障时快速切断断路器。断路器的监控制系统采用万龙电器生产的ST400模块+ST202模块+ST523模块组合；ST400模块作为主模块，采用工业现场通讯总线Modbus通讯协议，可接收远方合/跳指令或由ST523发出的就地合/跳指令，再传送给ST202模块，由ST202模块驱动自身继电器实现断路器合/跳功能。
传统继电保护装置基于各种继电器、变送器的配合实现各种保护、监视及控制功能，Shneider公司制造的Masterpact MT H1系列智能型空气断路器的应用大大简化了保护回路，智能模块的应用又将远程监视及控制功能高度集成简化，将传统继电保护为实现保护、监视及控制功能需要敷设的电缆数量大大减少，并且降低了回路故障率，在现今600MW机组低压断路器应用上获得普遍认可。但在黄岛发电厂#5、#6机组运行过程中出现过在DCS及就地未发出跳闸指令时，Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器误跳现象，造成了重要设备失电，严重影响机组稳定、安全运行。本文针对该问题，对Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器的电气控制回路原理进行了较为详细的分析，并提出了可靠的解决办法。
1 问题的出现及其原因分析
低压设备使用的断路器经过几十年的发展，经历过4代产品。产品第一代，结构尺寸大，材料消耗多，性能指标不理想，品种规格不齐全，在我国市场占有率为10%，由于其局限性，第一代低压断路器将逐渐被淘汰；产品第二代，保护特性较完善，产品体积缩小，结构上适应成套装置要求，在我国低压断路器市场中占主流，占有率达到40%，主要作为低端产品在市场中使用；产品第三代，性能优良，工作可靠，体积小，具有电子化、智能化、组合化、模块化和多功能化的特点，在我国低压断路器市场中占有率为35%，主要作为中端产品在市场销售；产品第四代，除继承三代特性，还深化了智能的特性，此外还具有高性能，多功能，小型化，高可靠，绿色环保，节能与节材等显著特点，第四代产品现今在我国低压断路器市场中逐步推广。纵观低压断路器的发展，低压断路器已经逐渐向产品电子化发展，采用PC控制系统代替由电气—机械元件组成的系统。如今，我国众多新建大型机组中已经使用第四代低压断路器产品，为配合其低压断路器的保护控制回路，简化基建配线施工，通常为断路器配备智能监控模块，模块使用工业现场通讯总线（如：Profibus、Modbus）。大量新技术的使用，使电气回路大大简化，因此，我们有必要分析、探讨一下在使用新技术后，低压断路器在控制原理上，及实际应用中是否会存在问题，并探讨其功能最优的电气控制方案。
1）ST400III系列多功能仪表部分
2）Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器部分。
能对断路器进行控制合/跳的回路，除断路器本体机械合/跳按钮、Micrologic模块保护功能外，还包含了远方合/跳闸，低电压跳闸、事故按钮跳闸及ST523模块实现的就地合/跳闸。在新机组投运后的3年中，该型断路器未出现断路器误跳及保护模块失效现象发生。但是，在近几年中，随着相关设备的老化，采用该回路设计的断路器多次出现过设备运行过程中误跳、泵机启动时零序保护误动、ST523模块功能失效等现象。设备运行过程中误跳重要低压负荷会严重影响机组可靠运行，如果在联锁功能不够完善的情况下，难以避免机组非停情况的发生；泵机启动时Micrologic保护模块零序保护误动，易造成运行、检修人员对泵机实际设备状况进行误判，在多次更换Micrologic保护模块，甚至调整设备定值，问题仍然得不到解决，因此我们认为Micrologic保护模块功能不够稳定；ST523模块功能失效，使运行、检修人员无法在就地操作，并且ST523极有可能向ST400模块误发合/跳指令。远方合/跳闸指令，首先由ST400智能仪表信号回路接收，经ST400模块处理后下发指令给ST202模块，再由ST202模块驱动断路器合/跳。这种设计看似使电气控制回路更加智能化，充分发挥ST400模块的作用，但是电子元件具有易老化的特点，同时如果考虑到远方合跳还需通过ST400模块，若ST400模块出现故障或掉电情况，远方合/跳功能将无法实现，这无疑增加了回路的复杂性和不稳定性。
以上任何一种故障的出现对机组稳定运行都是一种危害，误动、拒动现象的发生，都有可能酿成事故。
2 解决方案
为消除此影响设备安全运行的重大缺陷，在黄岛电厂III期机组的重要低压泵机设备、低压电源进线中对其Masterpact MT系列智能型空气断路器电气控制回路进行如下改造：
即增加就地合/跳硬操按钮，将DCS远方合/跳指令直接接入MT开关断路器合/跳闸回路，去除ST202模块，这样即使ST523模块、ST400模块、ST202模块任何一处发生故障，都不会影响MT开关断路器通过远方、就地进行合/跳闸。将Masterpact MT系列智能型空气断路器配置的Micrologic保护模块去除， 在重要低压泵机设备中将保护改用东大金智公司生产的LPC-3531电动机综保装置，为配合保护将CT改为5P10等级。
低压电源进线开关由于开关本身具备低压脱扣线圈，在供电电压下降至额定电压35%到70%之间的一个值，此脱扣线圈可引起断路器瞬时断开，同时低压电源进线开关电气回路中设计有高压侧联跳低压侧回路。我们再出于成本方面考虑，同时考虑到低厂变压器高压侧开关保护能够实现对低压侧故障的切除，当发生低压侧故障，由高压侧保护动作切断变压器高压电源，变压器失电后，低压侧开关也能通过高联低或低压脱扣跳闸，因此低压电源进线开关的改造只进行了加装就地硬操合跳闸按钮、DCS操作回路直接接入MT开关断路器合跳闸回路，去除ST202模块，去掉Micrologic保护模块，不再加装低压侧断路器保护装置。
经过改造后，ST400智能仪表组合只作为DCS显示及电度测量使用，不再具备就地、远方合跳功能。改由新加装的硬操合跳闸按钮实现就地合跳闸，远方合跳闸回路直接接入MT开关断路器合/跳闸回路实现远方合跳闸。对于重要低压泵机设备，不再由Micrologic保护模块实现保护功能，加装东大金智生产的LPC-3531电动机综保装置实现电动机保护功能，CT相应改为5P10等级。 这样即使在ST400智能仪表模块出现故障，也不会影响到开关的操作。同时，解决了Micrologic保护模块易出现零序保护误动的缺陷。简化了控制回路，增强了控制、保护回路的可靠性。
3 结束语
Masterpact MT系列智能型空气断路器做为电厂控制和低压电动机的主要开关设备，应用较为广泛。其与ST400智能仪表及Micrologic保护模块组合成的控制、保护回路，应用了大量的通讯技术，减少了电气回路中的电缆数量。这种配置，在现今600WM机组低压设备中被广泛使用，因此接触器控制和保护回路的可靠性尤显得极为重要。本文所提供的回路原理彻底解决了以往断路器控制回路常有的一些问题，并在实际应用中明显对比出其优势所在。该回路经过长期的实践检验，效果良好，运行可靠。
当今社会科技高速发展，发电机组容量逐渐向大型机组发展，伴随着机组容量的扩大，参与电力生产的电气设备也在逐渐增加。电气设备的断路器及监控系统，正在向体积缩小、功能集成、内置通讯方向发展。
现今600MW发电机组中，低压400V电气设备广泛采用400V动力中心柜供电方式。在黄岛发电厂，主厂房及辅助厂房400V PC开关柜采用青岛华欧集团四海自动化公司制造的MNS-G型400V动力中心柜。其中400V PC段、MCC段母线电源进线开关以及90kW及以上电动机，选用Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器；Masterpact MT系列智能型空气断路器是施耐德电气推出最新的产品，除了具有传统断路器特点之外（抽出式，选择性和低维护性），它又具有体积优化，内置通讯和测量功能，并且具备失压脱扣功能；断路器配备Micrologic5.0A或Micrologic6.0A模块实现发生故障时快速切断断路器。断路器的监控制系统采用万龙电器生产的ST400模块+ST202模块+ST523模块组合；ST400模块作为主模块，采用工业现场通讯总线Modbus通讯协议，可接收远方合/跳指令或由ST523发出的就地合/跳指令，再传送给ST202模块，由ST202模块驱动自身继电器实现断路器合/跳功能。
传统继电保护装置基于各种继电器、变送器的配合实现各种保护、监视及控制功能，Shneider公司制造的Masterpact MT H1系列智能型空气断路器的应用大大简化了保护回路，智能模块的应用又将远程监视及控制功能高度集成简化，将传统继电保护为实现保护、监视及控制功能需要敷设的电缆数量大大减少，并且降低了回路故障率，在现今600MW机组低压断路器应用上获得普遍认可。但在黄岛发电厂#5、#6机组运行过程中出现过在DCS及就地未发出跳闸指令时，Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器误跳现象，造成了重要设备失电，严重影响机组稳定、安全运行。本文针对该问题，对Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器的电气控制回路原理进行了较为详细的分析，并提出了可靠的解决办法。
1 问题的出现及其原因分析
低压设备使用的断路器经过几十年的发展，经历过4代产品。产品第一代，结构尺寸大，材料消耗多，性能指标不理想，品种规格不齐全，在我国市场占有率为10%，由于其局限性，第一代低压断路器将逐渐被淘汰；产品第二代，保护特性较完善，产品体积缩小，结构上适应成套装置要求，在我国低压断路器市场中占主流，占有率达到40%，主要作为低端产品在市场中使用；产品第三代，性能优良，工作可靠，体积小，具有电子化、智能化、组合化、模块化和多功能化的特点，在我国低压断路器市场中占有率为35%，主要作为中端产品在市场销售；产品第四代，除继承三代特性，还深化了智能的特性，此外还具有高性能，多功能，小型化，高可靠，绿色环保，节能与节材等显著特点，第四代产品现今在我国低压断路器市场中逐步推广。纵观低压断路器的发展，低压断路器已经逐渐向产品电子化发展，采用PC控制系统代替由电气—机械元件组成的系统。如今，我国众多新建大型机组中已经使用第四代低压断路器产品，为配合其低压断路器的保护控制回路，简化基建配线施工，通常为断路器配备智能监控模块，模块使用工业现场通讯总线（如：Profibus、Modbus）。大量新技术的使用，使电气回路大大简化，因此，我们有必要分析、探讨一下在使用新技术后，低压断路器在控制原理上，及实际应用中是否会存在问题，并探讨其功能最优的电气控制方案。
1）ST400III系列多功能仪表部分
2）Shneider公司制造的Masterpact MT系列智能型空气断路器部分。
能对断路器进行控制合/跳的回路，除断路器本体机械合/跳按钮、Micrologic模块保护功能外，还包含了远方合/跳闸，低电压跳闸、事故按钮跳闸及ST523模块实现的就地合/跳闸。在新机组投运后的3年中，该型断路器未出现断路器误跳及保护模块失效现象发生。但是，在近几年中，随着相关设备的老化，采用该回路设计的断路器多次出现过设备运行过程中误跳、泵机启动时零序保护误动、ST523模块功能失效等现象。设备运行过程中误跳重要低压负荷会严重影响机组可靠运行，如果在联锁功能不够完善的情况下，难以避免机组非停情况的发生；泵机启动时Micrologic保护模块零序保护误动，易造成运行、检修人员对泵机实际设备状况进行误判，在多次更换Micrologic保护模块，甚至调整设备定值，问题仍然得不到解决，因此我们认为Micrologic保护模块功能不够稳定；ST523模块功能失效，使运行、检修人员无法在就地操作，并且ST523极有可能向ST400模块误发合/跳指令。远方合/跳闸指令，首先由ST400智能仪表信号回路接收，经ST400模块处理后下发指令给ST202模块，再由ST202模块驱动断路器合/跳。这种设计看似使电气控制回路更加智能化，充分发挥ST400模块的作用，但是电子元件具有易老化的特点，同时如果考虑到远方合跳还需通过ST400模块，若ST400模块出现故障或掉电情况，远方合/跳功能将无法实现，这无疑增加了回路的复杂性和不稳定性。
以上任何一种故障的出现对机组稳定运行都是一种危害，误动、拒动现象的发生，都有可能酿成事故。
2 解决方案
为消除此影响设备安全运行的重大缺陷，在黄岛电厂III期机组的重要低压泵机设备、低压电源进线中对其Masterpact MT系列智能型空气断路器电气控制回路进行如下改造：
即增加就地合/跳硬操按钮，将DCS远方合/跳指令直接接入MT开关断路器合/跳闸回路，去除ST202模块，这样即使ST523模块、ST400模块、ST202模块任何一处发生故障，都不会影响MT开关断路器通过远方、就地进行合/跳闸。将Masterpact MT系列智能型空气断路器配置的Micrologic保护模块去除， 在重要低压泵机设备中将保护改用东大金智公司生产的LPC-3531电动机综保装置，为配合保护将CT改为5P10等级。
低压电源进线开关由于开关本身具备低压脱扣线圈，在供电电压下降至额定电压35%到70%之间的一个值，此脱扣线圈可引起断路器瞬时断开，同时低压电源进线开关电气回路中设计有高压侧联跳低压侧回路。我们再出于成本方面考虑，同时考虑到低厂变压器高压侧开关保护能够实现对低压侧故障的切除，当发生低压侧故障，由高压侧保护动作切断变压器高压电源，变压器失电后，低压侧开关也能通过高联低或低压脱扣跳闸，因此低压电源进线开关的改造只进行了加装就地硬操合跳闸按钮、DCS操作回路直接接入MT开关断路器合跳闸回路，去除ST202模块，去掉Micrologic保护模块，不再加装低压侧断路器保护装置。
经过改造后，ST400智能仪表组合只作为DCS显示及电度测量使用，不再具备就地、远方合跳功能。改由新加装的硬操合跳闸按钮实现就地合跳闸，远方合跳闸回路直接接入MT开关断路器合/跳闸回路实现远方合跳闸。对于重要低压泵机设备，不再由Micrologic保护模块实现保护功能，加装东大金智生产的LPC-3531电动机综保装置实现电动机保护功能，CT相应改为5P10等级。 这样即使在ST400智能仪表模块出现故障，也不会影响到开关的操作。同时，解决了Micrologic保护模块易出现零序保护误动的缺陷。简化了控制回路，增强了控制、保护回路的可靠性。
3 结束语
Masterpact MT系列智能型空气断路器做为电厂控制和低压电动机的主要开关设备，应用较为广泛。其与ST400智能仪表及Micrologic保护模块组合成的控制、保护回路，应用了大量的通讯技术，减少了电气回路中的电缆数量。这种配置，在现今600WM机组低压设备中被广泛使用，因此接触器控制和保护回路的可靠性尤显得极为重要。本文所提供的回路原理彻底解决了以往断路器控制回路常有的一些问题，并在实际应用中明显对比出其优势所在。该回路经过长期的实践检验，效果良好，运行可靠。