王維真

摘 要：宿州公司輸煤系統(tǒng)控制電纜都是通電纜橋架通往現(xiàn)場各類設(shè)備，電纜橋架一般為多層，控制電纜和動力電纜分開敷設(shè)。但因控制線路過長，相當(dāng)于一個電容回路，控制拖纜中存在感應(yīng)電壓，并且電壓最高達(dá)到150V，經(jīng)常引起繼電器自動閉合，由此造成設(shè)備誤動作，給生產(chǎn)帶來極大不便，嚴(yán)重影響設(shè)備穩(wěn)定性。經(jīng)我們多方測試和考證，最終采用HSKR-A/220抗干擾模塊，該模塊的應(yīng)用，直接消除現(xiàn)場感應(yīng)電，自安裝完成后，設(shè)備感應(yīng)電基本消除，無誤動記錄，全面提升設(shè)備穩(wěn)定性，對安全生產(chǎn)起到的推動性作用。

關(guān)鍵詞：感應(yīng)電 RC 抗干擾 阻容吸收 控制回路

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（b）-0019-02

宿州公司現(xiàn)有2臺630MW超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，由2條1.2m寬運行速度2.5m/s的輸煤皮帶上煤。燃料系統(tǒng)使用的控制電纜為KVVRP系列，電纜的屏蔽層和DCS柜一端接地，接地電阻為<1Ω。輸煤DCS到現(xiàn)場設(shè)備控制線路最長有1.2km，基于電容效應(yīng)，電纜芯對地或者電纜芯之間就會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在AC220V的控制回路中的感應(yīng)電壓甚至可達(dá)AC150V左右，公司中間繼電器采用施耐德、西門子等大品牌，實驗測試?yán)^電器超過AC112V電壓便可以吸合，在AC80V電壓下釋放。

現(xiàn)場感應(yīng)電嚴(yán)重影響了控制回路中繼電器動作的可靠性，該問題也是困擾電氣維護(hù)部的一大難題。

1 前期研究及測試結(jié)果

前期通過在網(wǎng)上技術(shù)資料查詢并通過與同事共同討論，決定采用RC阻容吸收回路降低現(xiàn)場感應(yīng)電，該回路原理如下。

如圖1所示，CR1代表輸煤DCS端繼電器常開觸點，CR2代表現(xiàn)場設(shè)備啟動繼電器線圈，R1和C1組成阻容吸收器并在CR2的線圈兩端。采用RC消除感應(yīng)電的工作原理并不復(fù)雜。它的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。例如：在50Hz的工頻條件下，一個1μF的電容所產(chǎn)生的容抗約為3180Ω，當(dāng)220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產(chǎn)生功耗，假設(shè)電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。根據(jù)這個特點，我們?nèi)绻谝粋€1μF的電容器上再串聯(lián)一個阻性元件，則通過電阻可以消耗無源端的感應(yīng)電，達(dá)到消除或降低感應(yīng)電的目的。

據(jù)現(xiàn)場實際測量結(jié)果如下。

當(dāng)沒有AC220V時候，紅框內(nèi)RC未接入之前，分別測量兩端電纜芯對地沒有感應(yīng)電壓，測量兩端電纜芯間的電容約為4μF。此時如果將公共端L芯接入電源AC220V時，靠近L端和N端的對地電壓為AC70V左右，L01端和N端電壓為AC127V左右。感應(yīng)電非常嚴(yán)重。

當(dāng)接入紅框內(nèi)的RC后，測量兩端電壓降至約AC117V左右，降低了大約3V感應(yīng)電壓，較之未接入RC來說有一定提升，但是還是超過AC112V繼電器啟動電壓，未從根本上解決問題。

2 最終采用方案

經(jīng)過實際測量，采用普通RC消除現(xiàn)場感應(yīng)電效果提升不是很明顯，后來還通過接入大電阻達(dá)到消除感應(yīng)電的目的，都沒有取得有效進(jìn)展。后經(jīng)多方對比分析，決定試用西安弘圣機(jī)電科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的HSKR-A/220抗干擾模塊，經(jīng)現(xiàn)場實際安裝后，測量兩端電壓降至約AC117V左右，效果提升十分明顯，現(xiàn)場感應(yīng)電壓降至40V以下安全電壓，感應(yīng)電去除效果非常明顯，完全滿足預(yù)期要求?，F(xiàn)已經(jīng)在我廠大面積應(yīng)用，設(shè)備運行穩(wěn)定性大幅度提升。

該模塊其實是一種新型可變阻值的RC吸收器，通過微控芯片，控制在不同電壓下產(chǎn)生不同阻值，達(dá)到消除現(xiàn)場感應(yīng)電的目的。圖2中表達(dá)了該模塊的工作方式。

3 結(jié)語

現(xiàn)場感應(yīng)電是困擾火電廠輸煤控制的一大難題，尤其在早期建設(shè)的火電廠，由感應(yīng)電造成設(shè)備誤動作而發(fā)生的設(shè)備損壞和安全事故屢見不鮮。筆者通過多次現(xiàn)場測試，現(xiàn)場感應(yīng)電并不是恒定的電源，無法采用單一的方式消除，采用帶有可變電阻控制的抗干擾模塊，能自動監(jiān)測現(xiàn)場感應(yīng)電壓，并自動輸出不同阻值，達(dá)到抵消感應(yīng)電壓的目的。該模塊目前已在我廠全面應(yīng)用，使用效果非常明顯，大幅提升設(shè)備控制穩(wěn)定性，切實解決了我廠關(guān)于控制方面的難題，得到了（檢修班組）全體同事和領(lǐng)導(dǎo)的肯定。該模塊體積小巧，安裝方便，能完全消除現(xiàn)場感應(yīng)電，全面提升設(shè)備穩(wěn)定性，值得在全國火力發(fā)電企業(yè)內(nèi)大力推廣。

參考文獻(xiàn)

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