三门核电配置SIMOCODE的MCC抽屉误合现象分析及处理

三门核电配置SIMOCODE的MCC抽屉误合现象分析及处理

戴明县

（中核集团三门核电有限公司浙江三门317112）

摘要：针对三门核电配置SIMOCODE的MCC抽屉误合现象进行分析，分别从SIMOCODE原理、MCC抽屉误合现象描述、SIMOCODE内部逻辑设置、原因分析等方面进行讨论，找出MCC抽屉误合现象的原因，并给出解决方法。

关键词：SIMOCODE；MCC抽屉

引言

传统的电动机保护与控制，普遍采取“断路器+接触器+热继电器”的硬件配置，通过硬接线与远程控制站进行指令和信号的交换。核电站拥有众多的低压电机类负荷，若采用传统电动机保护和控制方式将带来大量的接线，不但造成设备安装、调试工作增加，而且也引入了大量的故障隐患，不利于系统的安全和稳定运行。三门核电采用SIMOCODE电动机保护与控制方式，SIMOCODE是一款灵活智能的电机管理控制系统，单独的SIMOCODE系统就可实现电动机保护、控制、监视及信号处理功能。本文主要介绍三门核电配置SIMOCODE的MCC（MotorControlCenter电机控制中心）抽屉误合现象的分析及处理情况。

1SIMOCODE原理

三门核电1、2号机组的核岛、常规岛电机控制中心普遍采用SIMOCODE，用于给电动机、电动执行机构、充电器、加热器及照明盘等负荷供电，通过SIMOCODE可实现对负荷的保护和控制。SIMOCODE典型的硬件配置包括一个基本单元（BasicUnit，以下简称BU）、一个电流测量模块和一个操作员面板（如图1所示）。在此基础上，可以根据需要扩展若干个数字量和模拟量模块。

Q1—断路器；K1—接触器；M—电机；IN1、IN2-BU输入口1、2；OUT1—BU输出口1；

L1、L2、L3—电源；A1、A2-24V电源端子；T1、T2-热敏电阻端子

图1SIMOCODE电机保护控制方式

基本单元类似于一个小型PLC，拥有4个输入口（IN1～IN4）和3个输出口（接触器控件OUT1～OUT3），通过输入口采集控制数据，经BU内部分析、处理后，实现对各输出口连接设备的控制。同时，BU实时接收来自电流测量模块的主回路电流信号，采集的电流信号与预先设置好的保护整定值相比较，其运算结果用以控制接触器控件的状态，实现对负载的过载、相不平衡以及堵转等保护。

配置SIMOCODE的MCC抽屉，除SIMOCODE保护功能外，可以通过SIMOCODE装置以外的硬件（断路器、继电器）和硬接线实现外部保护功能，其脱扣响应由机械部件或硬接线逻辑实现，SIMOCODE的外部保护组态仅局限于实现外部保护故障信号上传的功能。

2MCC误合现象描述

对配置SIMOCODE的MCC抽屉单元进行单体调试时，在零序CT侧通入一次故障电流模拟接地故障时，接地故障继电器G11动作导致断路器、接触器相继跳闸，复位故障后接触器突然自动吸合，属于非预期合闸，后续调试中普遍发现类似问题。在设备运行阶段，就地控制类外部保护动作（断路器热磁脱扣、接地故障脱扣）时将会存在以下问题：

当断路器保护或接地保护动作时，断路器、接触器相继跳闸，在直接操作抽屉手柄时，将导致接触器合分闸跳变这一异常响应，过程如下：

（1）将抽屉手柄旋到分闸位置时，接触器保持分闸状态，分闸指示灯绿灯亮；

（2）将抽屉手柄旋到试验位置时，接触器突然自动合闸，合闸指示灯红灯亮；

（3）将抽屉手柄旋到移动位置时，接触器再次分闸，分闸指示灯绿灯亮；

（4）抽出抽屉时，24VDC控制电源断电，接地故障复位，将抽屉推入工作位，操作抽屉手柄合闸断路器，接触器将保持分闸。

3MCC误合现象原因及后果分析

3.1SIMOCODE内部逻辑及原因分析

对于三门核电现场SIMOCODE控制功能合闸命令ON选项均为保持命令形式，解除该保持命令的唯一是OFF指令。当220V控制回路掉电后，SIMOCODE模块OUT1输出口依然保持闭合状态，故当RY2接地继电器动作跳开断路器和接触器后，这时只要操作手柄扳到试验位置或是工作位置，接触器立即吸合。因此，可以将RY2的外部故障信号设置为跳闸信号后，RY2动作后便可跳开断路器和接触器，为了避免接触器的优先断开，可以设置一定的动作延时，其延时的触发信号可以是RY2或断路器的辅助触点。

当RY2的外部故障信号设置为跳闸信号后，当有短路接地故障时，RY2将同时开出2路信号（如图2所示），一路通过G11（RY2）的13、14触点闭合直接动作于断路器脱扣线圈，另一路通过G11（RY2）的10、11触点闭合传到RY1基本模块。根据现场试验反复论证得出RY2动作后断路器分闸时间为64.2-95.7ms之间，接触器分闸时间也约为80ms左右，这将很有可能造成接触器承受短路电流分断。因此SIMOCODE内部逻辑设置RY2动作于断路器脱扣线圈使断路器优先跳闸是正确的，即当断路器断开后，接触器将通过断路器的辅助触点的翻转再断开。而RY2动作后另一路上传到RY1基本单元模块的信号只会使BU模块产生报警而已，并不会改变OUT1输出口的状态。因此将RY1的辅助电源断开或将控制开关旋转到STOP位置后，SIMOCODE模块OUT1输出口将复位，MCC能正常合闸。

3.2MCC误合的后果

接地故障继电器RY2动作跳开断路器后，接触器也立马分闸，此时若紧急闭合断路器，将会出现开关的非预期合闸，极易导致相关设备人员触电。而将抽屉手柄打至移入移出位置准备抽出时，抽屉手柄在经过试验位置时会出现合闸情况，非预期的响应将导致操作人员手足无措。

另外，当断路器保护或接地保护动作时，断路器、接触器相继跳闸，指示灯指示分闸，但主控室将一直监测到“ON状态”信号，此时接触器状态监视失效。由于就地控制类的“ON状态”不用于连锁信号，失效期间不会直接带来其他后果。

52A—断路器；42—接触器；43-远方/就地控制开关；1-接触器启停旋钮；M—电机；IN1、IN2、IN3、IN4-BU输入口1、2、3、4；OUT1、OUT2、OUT3—BU输出口1、2、3；L1、L2、L3—电源；A1、A2-24V电源端子；RY2（G11）-接地故障继电器；GFCT-零序电流互感器；R、G-指示灯；S1-试验位触点

图2配置SIMOCODE的MCC回路图

4结论

通过分析和验证，确定了接地故障继电器RY2动作跳开断路器和接触器后MCC误合的原因，并为今后的调试维修及运行人员提供一个很好的经验反馈。当配置SIMOCODE模块的MCC接地故障动作跳开断路器后，手柄仍在合闸，指示灯为分闸状态时，此时应先将控制开关旋转到STOP解除合闸保持指令，再将手柄旋转至移入移出位置，然后拉出MCC，避免接触器的非预期合闸。

5结束语

本文通过对配置SIMOCODE的MCC抽屉误合现象的分析，指出SIMOCODE基本单元在START命令未解除的情况下合闸断路器的同时，将会引起接触器的非预期合闸。为此，在今后同类型设备的调试和维护中，需加强对工作人员的技能培训，以减少类似非预期误合闸现象的发生。

参考文献：

[1]顾军.AP1000核电厂系统与设备[M].北京：原子能出版社，2010

[2]SIEMWNS.SIMOCODEPRO系统手册，西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团，2006，4-13

作者简介：

戴明县（1991-），从事低压配电、直流和UPS设备的调试及维护工作。