陳志鵬

摘 要：隨著電廠自動(dòng)化的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)控制柜內(nèi)電器元件的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如果設(shè)計(jì)考慮缺乏全面，將可能導(dǎo)致電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)控制回路電壓出現(xiàn)異常，使繼電器的動(dòng)作和返回受到影響，從而造成設(shè)備故障。本文以電氣控制柜拒動(dòng)為例，就實(shí)際運(yùn)行電壓和理論運(yùn)行電壓兩者差異明顯情況下，控制回路所受的影響進(jìn)行探討，并提出可行的解決措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：電壓；繼電器；控制回路；隔離變壓器

就目前而言，火電建設(shè)工程中，控制電纜中信號(hào)傳輸和控制回路的導(dǎo)線(xiàn)主要采用屏蔽電纜，其具有較高的安全性和穩(wěn)定性，能夠有效避免感應(yīng)電壓對(duì)控制回路產(chǎn)生較大的影響。但是，控制柜內(nèi)各回路都是裸導(dǎo)線(xiàn)，未采取屏蔽措施，受感應(yīng)電壓的影響較大。當(dāng)前，電氣控制回路設(shè)計(jì)過(guò)程中，為避免采用較長(zhǎng)動(dòng)力電纜導(dǎo)致諧波的產(chǎn)生，有效保障設(shè)備和人員的安全，一般可在小型隔離變壓器的二次側(cè)引入控制回路電源。但是部分設(shè)計(jì)大多缺乏全面的考慮，導(dǎo)致復(fù)雜問(wèn)題的產(chǎn)生。以下就控制回路問(wèn)題進(jìn)行探討，并提出可行的解決措施。

一、控制回路故障實(shí)例

某2×600MW火電廠，其綜合水泵房清水泵控制柜，在某些情況下電機(jī)停止后就不能再起動(dòng)，導(dǎo)致DCS報(bào)送起動(dòng)失敗故障。檢查發(fā)現(xiàn)，控制柜內(nèi)停止繼電器IKA3、吸合。發(fā)出短脈沖的停止信號(hào)，停止繼電器發(fā)生動(dòng)作后正常情況下應(yīng)當(dāng)立即復(fù)歸原位，所以上述情況的出現(xiàn)表明存在故障。測(cè)量發(fā)現(xiàn)，停止繼電器線(xiàn)圈兩端存在大小約為92V的電壓，能夠影響繼電器的正常運(yùn)行，導(dǎo)致DCS發(fā)送起動(dòng)指令后運(yùn)行繼電器出現(xiàn)拒動(dòng)。

二、故障分析和處理

初步分析，得出引發(fā)問(wèn)題的幾種可能，包括感應(yīng)電壓的影響，繼電器機(jī)械粘連的影響以及控制電纜電容分布電壓的影響等。針對(duì)繼電器線(xiàn)圈進(jìn)行220V電壓測(cè)試，發(fā)現(xiàn)各繼電器的分合狀態(tài)均屬正常，沒(méi)有發(fā)生粘連，因此可以肯定的是，不存在繼電器粘連這一問(wèn)題。

將DCS遠(yuǎn)方信號(hào)斷開(kāi)，使繼電器1KSA3處于發(fā)生動(dòng)作前的正常狀態(tài)。全面仔細(xì)地檢查DCS側(cè)的屏蔽線(xiàn)，確定其合理進(jìn)行連接，此時(shí)專(zhuān)門(mén)測(cè)量DCS信號(hào)線(xiàn)對(duì)地電壓，發(fā)現(xiàn)電壓極小，只有5V，該電壓是由電纜電容電流和電容分布的容抗而產(chǎn)生的，因此不是電纜分布電壓導(dǎo)致控制柜發(fā)生拒動(dòng)。在現(xiàn)實(shí)中主要可采取以下措施：其一，通過(guò)控制電纜屏蔽層的設(shè)置，屏蔽大部分的干擾；其二，按照技術(shù)規(guī)范和原則進(jìn)行施工，將電纜溝中動(dòng)力電纜和控制電纜的放置分開(kāi)，其支架的上、中、下三層分別為動(dòng)力電纜、控制電纜以及弱電電纜，雖然不能徹底防止感應(yīng)電壓的產(chǎn)生，然而可使外部交流電壓產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，不對(duì)控制柜的正常動(dòng)作產(chǎn)生影響。

首先是將100Ω電阻串聯(lián)接入PLC節(jié)點(diǎn)位置，然而經(jīng)過(guò)幾天的運(yùn)行仍然發(fā)生一樣的情形。通過(guò)對(duì)圖紙的觀察與分析，發(fā)現(xiàn)控制回路的設(shè)計(jì)缺乏合理，即繼電器停止前，繼電器1KA1的開(kāi)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)運(yùn)行障礙，該設(shè)計(jì)不能使實(shí)際繼電器1KA3的失電得到明確。之后，將運(yùn)行繼電器1KA3的開(kāi)節(jié)點(diǎn)加在1KA3前段，但是電機(jī)試運(yùn)行過(guò)程中還是偶爾會(huì)出現(xiàn)一樣的故障。最后，在1KA3和A12之間設(shè)置該節(jié)點(diǎn)，能夠使問(wèn)題得到有效處理。

三相變壓器輸出三相電均有相角120°，僅僅是先后的關(guān)系，三相電壓矢量和Ua+Ub+Uc=0，中性點(diǎn)電位應(yīng)當(dāng)為0，即等同大地電位，或者說(shuō)中性點(diǎn)未進(jìn)行接地，將中性點(diǎn)一端作為零線(xiàn)，但是可靠性和安全性稍差。而單相變壓器只有一組，原邊和副邊的相位0°或180°不發(fā)生變化。其輸出的兩端子間，對(duì)地電壓懸浮，不存在基準(zhǔn)點(diǎn)，需要一端接地實(shí)現(xiàn)大地等電位，也就相當(dāng)于對(duì)三相變壓器中性點(diǎn)進(jìn)行接地，將隔離變壓器二次側(cè)作為零線(xiàn)的一端接地，另一端就會(huì)達(dá)到額定輸出電壓，見(jiàn)圖1。

三、解決措施

首先，可以將電阻串聯(lián)至受影響的元器件控制回路中，需要合理控制電阻的大小。其次，如果控制柜中的控制回路電壓源是小型隔離變壓器時(shí)，需要通過(guò)檢查確保接地的正確性，采取鐵芯一點(diǎn)接地，以及二次側(cè)用作零線(xiàn)的一端接地，從而避免控制回路零線(xiàn)帶電。再次，改變內(nèi)部回路節(jié)點(diǎn)的設(shè)置，將外部感應(yīng)電壓及電容電壓等對(duì)元器件產(chǎn)生影響的信號(hào)隔開(kāi)。此外，如果繼電器不適用，則需要使用功率大、返回電壓高的繼電器。最后，進(jìn)行柜內(nèi)線(xiàn)槽布線(xiàn)時(shí)，需要在較少控制電纜的線(xiàn)槽內(nèi)敷設(shè)動(dòng)力電纜，從而能夠有效免受電壓的影響。

總而言之，當(dāng)前控制柜內(nèi)應(yīng)用到的電氣元件越來(lái)越廣泛，控制回路的復(fù)雜性也明顯提高，并且可能同時(shí)出現(xiàn)各種問(wèn)題。所以，在處理問(wèn)題的過(guò)程中，需要綜合各方面的因素進(jìn)行考慮，因?yàn)楦鞣N原因均會(huì)產(chǎn)生一定的影響，需要將其重要的原因找出，根據(jù)實(shí)際采取措施避免發(fā)生問(wèn)題，并且針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效處理。特別注意設(shè)備設(shè)計(jì)的合理性，憑此才能有效保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。

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（作者單位：廣東電網(wǎng)揭陽(yáng)惠來(lái)供電局）