有载调压开关调压过程

ABB主变有载调压开关机构二次原理的研究与分析

ABB主变有载调压开关机构二次原理图大多数都为英文版，且大多设计图纸仅对其升降停回路进行简单注释，本文对该原理进行研究和阐述，并对控制部分进行较详的分析，提出分配的观点，对具体的应用具有参考的价值。

１有载调压开关的相关说明

ABB有载调压开关共分为17档，中间档为9B档。9A至9C档为触头换向时滑过的档位，中间档只停留在9B档而不会停留在9A和9C档。ABB将从1档滑行向17档称为降档（或“—”档），反之，称为升档（或“+”档）。

有载调压开关档位触头滑行时不希望停留在两档中间，ABB图纸将这种情况称为滑档不到位（滑档运转中），并通过凸轮开关的行程接点识别有载开关处于哪种状态：滑档运转中或滑档到位。

有载调压开关允许由于某种原因暂时停留在滑档不到位的状态，但当处于滑档不到位有载调压开关重新获取电源时，电动机构将向着到位的方向自保持进行滑档，这种自保持的驱动力来自凸轮开关的行程接点，是不依赖于电磁的自保持。

有载调压开关不允许同时接受升降两个方向的调档任务。因为这种情况将有可能造成电机回路的相间短路。调档回路中必须设计有升降档的互排斥接点。

有载调压开关电机电源空开配有脱扣线圈。就地急停、远方急停、超时急停都接到该脱扣线圈使电机电源空开脱扣，从而切断电机电动回路，但不切断调档的控制回路。

有载调压开关不允许同时连续进行调档任务，调档必须一级一级的进行。因为调档把手的意外粘死或调档命令未返回造成的连续误调档，导致电压过调节。

主变过负荷时将闭锁有载调压。闭锁接点取自主变保护的常闭接点。该闭锁接点只闭锁调档的启动回路，即闭锁远方及就地调档，而不会去闭锁调档的保持回路。

2机构二次元件

F2：控制回路电源开关。可切断控制回路远方就地启动电源、零线端及自保持电源。启动电源和自保持电源可以是不同来源的交流电源。

K2：降档接触器。

K3：升档接触器。

K1：步控接触器。控制档位调节时一档一档的进行，防止因就地或远方的接点粘死而造成有载开关连续误调档。当控制回路启动电源和自保持电源不是同一来源时，K1还可防止因就地或远方的接点粘死而造成的两路电源串电。

K4：双位置继电器。调档过程中A线圈动作，接点随之动作，调档结束B线圈动作，接点随之返回。无论哪个线圈一经动作，其接点均可非电磁自保持。K4的作用是启动K1接触器。

K601：运转时间继电器。马达运转时间过长将沟通急停回路。ABB将该时间继电器时间整定为100秒。

Q1：电机电源开关。该空气开关带有辅助接点和脱扣线圈C1-C2，紧急停止是通过让其脱扣线圈C1-C2励磁而实现的。

S1：远近控选择开关。

S2、控制开关。

S3/S4：凸轮行程开关。

S5：手动操作联锁开关。可靠切断升降档回路，防止手动摇把被电机转动伤人。

S6/S7：降档和升档的末档行程开关。升档的极限终点是1档，降档的极限终点是17档。

S8：急停按钮。

S15：接力启动接点。当档位滑行到9A或9C时，S15接点接通，再次按着原来的升降方向启动升降档。该接点保证档位不会停留在9A、9C档。

3 二次原理描述

3.1 升降档启动回路

升档接触器K3或降档接触器K2的线圈A1-A2受电励磁后将驱动电机回路的K3、K2相应接点改变电机电源的相序使电机正转或反转，从而实现升降档的功能。升降档的启动有两种方式：就地手动、远方控制。启动电源经控制电源空开（F2-3、F2-4）、主变过载闭锁（X3-12、X3-13）后，由把手S1进行远方就地选择，然后切至相应的启动回路。就地启动时，由控制把手S2将电源切至升档或降档回路；远方启动时，由监控系统的测控装置提供的遥控接点将电源切至升档或降档回路。

3.2 升降档自保持回路

控制电源空开（F2-1、F2-2）向控制回路提供自保持电源。自保持电源通过凸轮开关行程接点

（S4-33、S4-34或S3-33、S3-34）保持升降档回路。该自保持行程不是全程的，所以，启动回路的接点应设置足够长的闭合时间，以保证机构能顺利进入自保持行程。由该自保持是纯机械行程的而非电磁保持，所以在任何滑档不到位的位置一旦电气回路重新接通或闭锁接除，机构将继续进行滑档直至到位。例如，手动升挡的过程中升降档回路是被闭锁的，手动摇把一旦抽出，机构将自动继续升档而无须重新在远方或就地启动升档。因为调压开关手动调档不像隔离开关手动分合那么容易而明显的判断是否到位，所以这种手动不到位时自启动电动调档是很必要的。

3.3 升降档闭锁回路

3.3.1 升降档互排斥闭锁

互斥有两种，一种是升降档接触器接点（K2-21、K2-22和K3-21、K3-22）的互斥，另一种是凸轮开关行程接点（S3-41、S3-42和S4-41、S4-42）的互斥。升降档接触器的互斥是依赖于电磁的，凸轮开关的互斥是纯粹机械行程的，是不依赖电磁保持的。当升降档接触器受电励磁后，只要励磁不消失，其接点的互斥是全程可靠的。缺点是当自保持电源中断然后重新恢复时，互斥接点的重新投入需要经过接触器本身的动作延时，而控制把手S2或远方遥控接点很可能在这段延时内突然闭合从而破坏原有互斥进而造成反向动作。所以除了接触器接点的电磁互斥外，还需要引入凸轮开关的机械行程互斥。但是，行程互斥也是有缺点的。为了保证凸轮的导通行程的可靠，必须向不导通行程展延一定的预度。例如升档时完全导通的行程接点（S3-41、S3-42）为了保证升档的可靠性，必须展延升档行程的预度，使得该接点在降档的刚开始和降档即将结束时也接通，这样，纯机械行程是不可能在100%行程内实现互斥的。所以，需要两种互斥方法进行互补以保证互斥的全程可靠性和非电磁依赖性

。

3.3.2 手动联锁

当手动操作升降档时，手动联锁开关S5的接点（S5-21、S5-22和S5-11、S5-12）打开，从而断开升降档回路。

3.3.3 极限档位行程闭锁

升档的极限档位是1档，此时末档行程开关S7的接点（S7-61、S7-62）打开，从而闭锁升档；降档的极限档位是17档，此时末档行程开关S6的接点（S6-61、S6-62）打开，从而闭锁降档。

3.4 急停回路

急停有三种方式。一是就地手动急停（S8-13、S8-14），二是远方遥控急停（X3-8），三是运转超时急停（K601-13、K601-14）。急停原理是将自保持电源给到电机电源开关脱扣线圈（Q2-C1、Q2-C2）励磁，脱扣后断开电机电源从而停止调档。超时急停的时间由运转时间继电器K601控制，ABB固定整定为10s，在升降挡中，电磁接点（K3-53、K3-54或K2-53、K2-54）闭合，K601开始计时，当升降档结束，K601随着上述电磁接点返回而返回。正常的一次调档均应在100s内完成，超出时间则自动急停。用电磁接点而不用凸轮行程接点来启动K601是考虑了手动调档不到位时自启动电动调档的需求。所以K601的起算时间是从电动调档开始。

3.5 步控回路

这是对K1接触器的直译。K1的目的是为了保证调档能够一档一档的进行，防止因远方或就地的启动接点拈死而造成的连续误调档。在调档过程中，凸轮行程接点S3-13、S3-14或S4-13、S4-14闭合，K4的A线圈励磁，其接点K4-、K4-闭合，K1线圈励磁，K1的常闭接点K1-41、K1-42和K1-31、K1-32打开，分别断开升降档的启动回路，直到升降档行程结束，K1返回才允许接受下一次启动。当调档行程结束时，如果启动回路有电源，该电源将通过K1自身的接点K1-5、K1-6和K1-3、K1-4使得K1自保持以持续切断启动回路，这个回路有点类似断路器的防跳回路。当调档到位，凸轮行程接点S3-21、S3-22和S4-21、S4-22均闭合，K4接触器B线圈动作，复归K4所有接点，步控回路随之复归。

3.6 接力启动回路

当档位滑行到9A或9C时，接力启动接点S15-36、S15-38接通，自保持电源经过K2-31、K2-32或K2-43、K2-44保持升降档回路，给以升降档走第二次行程的启动力。

3.7 如果发生电机反复在原当位切换，就是电源相序错误。