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论抗干扰模块解决现场感应电问题
发布时间:2018-12-03        浏览次数:18        返回列表

王维真

摘 要:宿州公司输煤系统控制电缆都是通电缆桥架通往现场各类设备,电缆桥架一般为多层,控制电缆和动力电缆分开敷设。但因控制线路过长,相当于一个电容回路,控制拖缆中存在感应电压,并且电压最高达到150V,经常引起继电器自动闭合,由此造成设备误动作,给生产带来极大不便,严重影响设备稳定性。经我们多方测试和考证,最终采用HSKR-A/220抗干扰模块,该模块的应用,直接消除现场感应电,自安装完成后,设备感应电基本消除,无误动记录,全面提升设备稳定性,对安全生产起到的推动性作用。

关键词:感应电 RC 抗干扰 阻容吸收 控制回路

中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)09(b)-0019-02

宿州公司现有2台630MW超临界燃煤发电机组,由2条1.2m宽运行速度2.5m/s的输煤皮带上煤。燃料系统使用的控制电缆为KVVRP系列,电缆的屏蔽层和DCS柜一端接地,接地電阻为<1Ω。输煤DCS到现场设备控制线路最长有1.2km,基于电容效应,电缆芯对地或者电缆芯之间就会产生感应电压。在AC220V的控制回路中的感应电压甚至可达AC150V左右,公司中间继电器采用施耐德、西门子等大品牌,实验测试继电器超过AC112V电压便可以吸合,在AC80V电压下释放。

现场感应电严重影响了控制回路中继电器动作的可靠性,该问题也是困扰电气维护部的一大难题。

1 前期研究及测试结果

前期通过在网上技术资料查询并通过与同事共同讨论,决定采用RC阻容吸收回路降低现场感应电,该回路原理如下。

如图1所示,CR1代表输煤DCS端继电器常开触点,CR2代表现场设备启动继电器线圈,R1和C1组成阻容吸收器并在CR2的线圈两端。采用RC消除感应电的工作原理并不复杂。它的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如:在50Hz的工频条件下,一个1μF的电容所产生的容抗约为3180Ω,当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,假设电容是一个理想电容,则流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1μF的电容器上再串联一个阻性元件,则通过电阻可以消耗无源端的感应电,达到消除或降低感应电的目的。

据现场实际测量结果如下。

当没有AC220V时候,红框内RC未接入之前,分别测量两端电缆芯对地没有感应电压,测量两端电缆芯间的电容约为4μF。此时如果将公共端L芯接入电源AC220V时,靠近L端和N端的对地电压为AC70V左右,L01端和N端电压为AC127V左右。感应电非常严重。

当接入红框内的RC后,测量两端电压降至约AC117V左右,降低了大约3V感应电压,较之未接入RC来说有一定提升,但是还是超过AC112V继电器启动电压,未从根本上解决问题。

2 最终采用方案

经过实际测量,采用普通RC消除现场感应电效果提升不是很明显,后来还通过接入大电阻达到消除感应电的目的,都没有取得有效进展。后经多方对比分析,决定试用西安弘圣机电科技有限责任公司生产的HSKR-A/220抗干扰模块,经现场实际安装后,测量两端电压降至约AC117V左右,效果提升十分明显,现场感应电压降至40V以下安全电压,感应电去除效果非常明显,完全满足预期要求。现已经在我厂大面积应用,设备运行稳定性大幅度提升。

该模块其实是一种新型可变阻值的RC吸收器,通过微控芯片,控制在不同电压下产生不同阻值,达到消除现场感应电的目的。图2中表达了该模块的工作方式。

3 结语

现场感应电是困扰火电厂输煤控制的一大难题,尤其在早期建设的火电厂,由感应电造成设备误动作而发生的设备损坏和安全事故屡见不鲜。笔者通过多次现场测试,现场感应电并不是恒定的电源,无法采用单一的方式消除,采用带有可变电阻控制的抗干扰模块,能自动监测现场感应电压,并自动输出不同阻值,达到抵消感应电压的目的。该模块目前已在我厂全面应用,使用效果非常明显,大幅提升设备控制稳定性,切实解决了我厂关于控制方面的难题,得到了(检修班组)全体同事和领导的肯定。该模块体积小巧,安装方便,能完全消除现场感应电,全面提升设备稳定性,值得在全国火力发电企业内大力推广。

参考文献

[1] 西安弘圣机电科技有限责任公司.HSKR-A/220V产品说

明书[Z].

[2] 《电气工程师手册》编辑委员会.电气工程师手册[M].北京:中国电力出版社,2008.

[3] 周泽存,沈其工,方瑜,等.高电压技术[M].2版.北京:中国电力出版社,2012.