摘要：本文根據(jù)本人參加福建鴻山電廠2X600MW 1號機組的試運調(diào)試中發(fā)現(xiàn)主廠房至外圍脫硫系統(tǒng)一根長控制電纜中感應(yīng)電壓引起6kV真空接觸器誤跳的分析、判斷及處理過程進行了描述，希望對以后的施工、調(diào)試提供參考。

關(guān)鍵詞： 長控制電纜 感應(yīng)電壓 分析 處理

Abstract: in this paper, according to the power plant in fujian mountains I 2 X600MW unit 1, such as found in the commissioning of main building to peripheral desulfurization system a long piece of control cables caused by 6 kV inductive voltage vacuum contactor mistakenly jump of analysis, judgement and processing are described, and hope for the future construction, commissioning to provide the reference.

Keywords: long control cable induced voltage analysis

1.引言

控制電纜中由于分布電容的存在，同一根電纜中通電線芯會給其他芯線帶來感應(yīng)電。通常如果控制電纜不是很長，這種感應(yīng)電不明顯，因此設(shè)計人員常忽視這種感應(yīng)電的存在。但是當控制電纜達到一定的長度，再加上其它外部因素的影響，這種感應(yīng)電就會表現(xiàn)出來，往往造成現(xiàn)場就地控制開關(guān)誤動以及人員觸電，給生產(chǎn)和運行人員帶來安全隱患，而這種感應(yīng)電是不可能被完全消除的，只能采取措施去降低它。

福建鴻山電廠為新建2X600MW機組，兩臺機組各設(shè)兩段廠用6KV段，布置在各汽機房廠用6KV配電間，脫硫不設(shè)6KV段，6KV電源從各機組的6KV廠用段取，控制脫硫6KV開關(guān)的ECS布置在離主廠房較遠的脫硫綜合樓，脫硫氧化風機6KV開關(guān)采用廈門ABB VSC-400A帶熔斷器的真空接觸器。此接觸器接受以脈沖方式發(fā)出的合分閘命令而合分閘。采用國電南京自動化股份有限公司的WDZ-430EX電動機綜合保護測控裝置，控制回路采用110V直流電源;控制電纜采用江蘇上上電纜廠生產(chǎn)的ZR-KVVP2型電纜。

2.問題提出

在試運傳動#1機組#1氧化風機6kV電動機控制回路的過程中，6kV接觸器不能正常合閘，一合閘就誤跳。將分閘二次控制電纜線折下，合閘正常，用數(shù)字萬用表實測分閘二次控制電纜線電壓為20V，電壓小于開關(guān)30%額定操作電壓，不可能使開關(guān)分閘動作，檢查電纜屏蔽接地也為良好，將分閘二次控制電纜線從新接入，還是出現(xiàn)誤跳現(xiàn)像;再將分閘二次控制線折除，合閘正常;用指針萬用表測分閘二次控制線，發(fā)現(xiàn)在開關(guān)合閘瞬間電壓達到88V，電壓大于開關(guān)65%額定操作電壓，這足可以啟動分閘線圈使其誤跳，確定為合分閘控制電纜帶有感應(yīng)電壓引起的開關(guān)誤跳(此開關(guān)如果ECS發(fā)過一次合閘指令誤跳一次后，如果對開關(guān)發(fā)第二次合閘指令間隔時間不超過5秒時，開關(guān)合閘是正常的，不會誤跳)

3.分析原因

1.在直流控制回路中，有許多大電感線圈(包括中間繼電器、斷路器的跳合閘線圈等)，雖然在保護的直流回路中，但繼電器機械線圈大都并接有電阻和二極管，使其感應(yīng)電壓減弱，從而保證不誤動作，而開關(guān)跳合閘回路為使回路簡單，減少故障點，不這樣做，就是說，開關(guān)在合閘的過程中，直流電壓有相當大的波動直接引起斷路器誤跳閘。

二次回路的對地絕緣阻抗遠大于負載阻抗，故二次回路對地阻抗似等于負載阻抗，在這種情況下感應(yīng)電壓能在二次回路的負載上產(chǎn)生一個附加的電壓，此電壓大到一定程度，會引起開關(guān)設(shè)備的不正確動作。

2.當開關(guān)線圈斷電時，在線圈通電斷電過程中，引起電感線圈電流的變化，與此對應(yīng)的是磁通的變化，磁通的變化會感應(yīng)出一個反電勢。此反電勢的絕大部分加在被打開的合閘按鈕兩端的觸點上。一般按鈕觸點約有1~3KV，接觸器有5KV，脈沖重復(fù)頻率為10kHz~1MHz，產(chǎn)生的高頻電壓頻譜可達50MHz，電壓上升的速度極快，也就數(shù)十納秒。這種現(xiàn)象會引起對相鄰回路電磁騷擾，也就是說合閘回路與跳閘回路會產(chǎn)生相互干擾。

3.直流控制系統(tǒng)電纜多，屏蔽電纜的使用使單位長度芯線對地電容增大，6KV開關(guān)距ECS控制盤較遠，增加了電纜長度，控制線用直流電纜每百米長電纜單對屏蔽層的綜合分布電容在15~30微法范圍內(nèi)，而該測量出分、合閘控制電纜芯線對屏蔽層電容在50微法左右。使開關(guān)在合閘時充放電過程時間增長，電流增大，感應(yīng)電相應(yīng)的增大導(dǎo)致斷路器一合就跳。

電纜線芯分布電容的測試方法：由于電纜芯對屏蔽和其它芯的分布電容都不是孤立的，所以測試時應(yīng)根據(jù)分布電容結(jié)構(gòu)，采用短接部分電容的分布測量方法。芯線對地分布電容測試：全部芯線短接(即短接芯間分布電容)，對屏蔽層測4根芯線的分布電容，然后除以4得Co，即對地分布電容Co=C總/4。芯線間分布電容測試：相對兩對4芯(1-3和2-4)中其中2芯屏蔽短接，如1、3芯在兩端與屏蔽層短接，另外相對的2芯，如2、4在兩端短接，測1-3和2-4間的總電容，此時測到的總電容為4C1與Co的并聯(lián)，由于Co已求出，可以用公式：C1=(C總-2Co)/4.求得C1.再將相鄰2芯(1-2和3-4)中,其中2芯與屏蔽層短接,1、2芯在兩端與屏蔽層短接，別外相鄰的2芯3、4芯在兩端短接，測1-2和3-4芯總電容，此測到的總電容為2C1與2C2的并聯(lián)后再與Co并聯(lián)，由于Co和C1已求出，可以用式：C2=(C總-2C-2C1)/2,要得C2。

開關(guān)出現(xiàn)合閘指令間隔時間不超過5秒時能正常合閘的現(xiàn)象，是因為在第一次開關(guān)誤分閘時，已將合分閘控制電纜里的感應(yīng)電壓釋放，在控制電纜感應(yīng)電壓達到足以使開關(guān)跳閘電壓時，需要一個充電時間，所以就會出現(xiàn)第二次合閘正常的現(xiàn)象。

4.解決方法

通過直流源檢測接觸器分合閘線圈(電子式線圈，容量小)電壓只有34V左右，低于分閘控制線上的感應(yīng)電壓，此合分閘控制電纜有650米左右，因此線芯間存在很大的分布電容，在合閘瞬間芯線能產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，并且足以表現(xiàn)出來。

為消除線芯存在較強的感應(yīng)電，根據(jù)歐姆定律：U=RI計算，在分閘控制回路中增加一個電阻18K(2W)，經(jīng)反復(fù)合分閘操作，動作正常，后報甲方、廠家同意此方案，即在圖4A—4，13A—12間各加入一個18K(2W)電阻，降低分合閘線圈上的感應(yīng)電，全廠外圍長控制電纜開關(guān)這樣改進之后，接觸器不再誤動，運行正常。如果感應(yīng)電不是很嚴重，先可以將同棵電纜的備用芯接地，有時也有不錯的效果(華能上海石洞口電廠二期工程輸煤皮帶只要全部啟動，感應(yīng)電就會引起誤跳閘，后將控制電纜備用芯直接接地，運行正常)

5.結(jié)束語

由于此次故障的出現(xiàn)都是感應(yīng)電引起的，建議以后在感應(yīng)電方面引起重視。強電線芯和弱電線芯雖然在各自電纜中走線，但在屏內(nèi)有時強弱電芯線走線不分，同在一側(cè)走線，故障時強電流會影響其它回路。電纜末端無屏蔽芯線應(yīng)盡可能短，這一要求常常被低估了，因為在1cm未屏蔽的信號芯線上所產(chǎn)生的干擾，要相當于完好的幾米有屏蔽的電纜線。另外，屏蔽與地的連接的電感也有決定性作用。屏蔽的圓形同軸電纜接頭明顯比通過電纜編織層接地的好。目前大部分電廠屏蔽電纜施工只為美觀，提早截掉屏蔽(一進屏內(nèi)就沒了屏蔽層)，屏蔽效果沒充分利用。在外圍系統(tǒng)中施工單位較多，質(zhì)量意識不強，安裝工藝不達標。電纜敷設(shè)混亂也是一方面原因。

參考文獻

保護用控制電纜分布電容參數(shù)測試方法研究 孟恒信、張悅

鴻山電廠VSC開關(guān)控制回路加裝電阻圖紙 ABB

電氣裝置安裝工程質(zhì)量檢驗及評定規(guī)程 DL/T5161.1～5161.17-2002 中國電力出版社出版、發(fā)行

作者簡介：

沈宏強(1969—)男 工程師 天津廣播電視大學電力系統(tǒng)及自動化專業(yè) 大專畢業(yè)

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