工廠企業(yè)常采用l0kV電壓等級的同步電機作為大型水泵和風機的驅動裝置。由于大型水泵和風機的啟動負載力矩比較大，使得高壓同步電機的啟動過程比較困難和復雜。如果直接啟動，啟動過程中產生的大電流勢必會對整個電網及同網的其它用電設備造成不良的沖擊和影響，因此高壓同步電機不能直接啟動。一般場合通常采用水阻啟動柜。這種啟動方法，電機啟動時水阻啟動柜與電機定子繞組串聯后接至l0kV電壓，水電阻在電機的啟動過程中限制啟動大電流。當電機啟動到“亞同步”時，系統適時把水電阻從主回路中切除，投人勵磁，電機牽入同步，啟動過程結束。電機一旦進人同步運行狀態(tài)后，三相水電阻就不得再投人，否則將影響電機的正常運行。

但是，武鋼某廠就發(fā)生了幾次高壓同步電機在正常運行狀態(tài)下，三相水電阻又被錯誤地串人定子繞組的故障現結合圖1和圖2控制原理簡圖，從設備管理和技術措施兩個方面來分析故障原因和解決方案。

一、控制原理簡介

電機定子繞組啟動和運行均采用Y型接法。啟動前，主斷路器1DL和星點斷路器2DL均處于分閘狀態(tài)，隔離開關G已閉合，假設合閘聯鎖條件1LS和2LS均正常，即圖1中的常開接點1LS和2LS閉合，允許1DL和2DL按工藝要求進行正常合閘。首先，由操作人員發(fā)出主斷路器1DL合閘指令，圖1中的常開接點1HZ閉合，1DL的合閘線圈1 HX得電吸合使主斷路器1DL合閘。這時2DL仍處于分閘狀態(tài)，三相降壓液阻YZ與高壓同步電機M的定子繞組串聯構成Y型接法接在I0kV電源上。勵磁回路LC暫未投入，轉子主極靴上的鼠籠啟動繞組產生啟動力矩，電機開始按異步電動機原理和方式進入降壓啟動狀態(tài)。隨著電機轉速的升高，液阻的阻值由調節(jié)電機D自動調節(jié)減小。當電機轉速升至“亞同步”時，控制系統適時發(fā)出星點斷路器2DL合閘指令。圖1中的常開接點2HZ閉合，2DL的合閘線圈2HX得電吸合使星點斷路器2DL合閘，同時勵磁回路LC投人。2DL合閘后，不僅將液阻YZ短接，而且閉合的2DL同時又成為同步電機三相定子繞組Y型接法的中性點—星點，電機在全壓和勵磁的共同作用下被“牽人”同步，完成電機的啟動過程，電機進入同步轉速的正常運行狀態(tài)

二、故障主要原因分析

1、原設計存在缺陷。從以上控制原理分析可知，正常情況下，主斷路器1DL合閘接通I0kV電源后，1DL的常開輔助接點閉合，使圖2所示的中間繼電器KA1吸合。KA1吸合后，其常開接點閉合又使圖1中的中間繼電器KA2吸合，KA2的常閉接點斷開，切斷星點斷路器2DL分閘線圈2FX的接通電路。這種設計有以下兩種功能。

(1)用KA2的常閉接點斷開2FX的接通電路，以確保在1DL已經合閘的狀態(tài)下，控制系統決不能做出2DL的分閘動作，以防止電機在已處于同步轉速運行狀態(tài)下發(fā)生液阻YZ誤投故障。

(2）在停車時，先完成1DL分閘動作，再由1DL的常開接點斷開中間繼電器KA1和KA2，然后才能做2DL的分閘動作，以確保1DL先分閘，2DL后分閘的控制順序。

由此可以看出原設計是將圖2中的KA1和圖1中的KA2這兩個繼電器作為主斷路器1DL的狀態(tài)標志器。正常情況下，KA1, KA2繼電器的狀態(tài)應該與主斷路器1DL的狀態(tài)完全一致。

這種設計存在的缺陷是：若出現圖2熔斷器FU斷路或其它開路故障時，即便是1DL仍閉合，KA1也將因失電而釋放并使KA2也釋放。這時兩個繼電器的狀態(tài)與1DL的狀態(tài)相反，錯誤地發(fā)出了2DL分閘指令，液阻YZ被錯誤地投入到主回路。這就是故障原因。

2、由于管理職能的劃分，圖1和圖2所示的設備分屬于兩個部門，設備安裝在兩個地點。當某一方的設備出現故障，如果發(fā)現不及時或雙方信息溝通不暢，都會給故障的判斷和排除造成影響。

在三相降壓液阻YZ被錯誤地投人到主回路時，控制系統對此又無任何報警信號，使得故障持續(xù)時間較長。YZ阻值通常很小，這期間，流經YZ的較大電流產生的熱量很快就將液阻介質液體煮沸蒸發(fā)，嚴重地影響了設備的正常運行和設備使用壽命。

三、解決方案

通過以上分析可知，為防止這種故障發(fā)生，其關鍵是確保KA1和KA2這兩個繼電器與主斷路器1DL的狀態(tài)保持一致?；诖丝紤]，我們在盡量少改動其它線路的情況下，將1DL的一組備用輔助常開接點1DL＊直接用來代替圖1中的常開接點KA 1（如圖3所示），這樣不僅使KA2繼電器更能直接又真實地反映1DL的狀態(tài)，而且免去了圖2所示的一級信號傳遞，提高了控制系統的可靠性。自從該方案實施后再未發(fā)生此類故障，而且圖1所示設備（隔離開關G和主斷路器1DL除外）均安裝在一個主電室內，屬于生產廠負責維護和管理的范疇，有利于設備管理和技術維護。在此基礎上，再進一步完善故障報警系統，同時，要求生產廠和能源供電部門二者加強相互間的信息溝通，共同努力使設備處于完好狀態(tài)。