380 V交流接触器不能复归的实例分析

2014-09-10林西国杨倩

综合智慧能源 2014年7期

林西国，杨倩

(华电国际邹县发电厂，山东邹城 273522)

1 故障现象

2009年某电厂对空压机油泵控制回路进行改造：一是敷设长达400 m的4×2.5 mm2的控制电缆，在控制回路中增加了空压机高压断路器跳闸联锁回路;二是取消了控制变压器，将控制电源由控制变压器供电改为直接从主回路供电，控制电压由220 V改为380 V。在高压断路器联锁回路接点断开时，380 V接触器KM线圈上的电压达420 V,远大于接触器KM的返回电压190 V，接触器不能复归。

2 常见交流接触器不能顺利复归的原因

接触器不能正常复归，主要表现在延时复归和不复归2个方面。

交流接触器延时复归的主要原因为：弹簧压力过小；触头熔焊；机械可动部分卡住或倾斜；启用的接触器铁芯表面防锈油脂较多或使用一段时间后有油污，造成灰尘黏着；E形铁芯寿命终了时，磁系统中柱铁芯无气隙，剩磁过大，使铁芯不能释放。

交流接触器不能复归的主要原因为：回路错误或寄生，接触器线圈电压保持在额定电压；控制电缆过长，回路电容大，与接触器参数配合不当，接触器的线圈分压大于其返回电压。

3 检查和处理过程

空压机的启停方式有3种：方式1是空压机控制系统通过DCSH接点远方启动；方式2是在就地控制箱处通过合闸按钮HA及跳闸按钮TA进行就地启停；方式3是整个控制回路受空压机高压断路器DL联锁，即断路器合闸后，油泵停运。改造后的控制回路如图1所示。

图1 油泵控制回路

调试过程中发现：高压断路器DL在停运位置，启停方式1及方式2工作正常；油泵正常运行后，利用高压断路器DL联锁其油泵跳闸回路异常，出现不能停运的现象。

对交流控制回路各点电压进行检查后发现: A1对地电压UA1、C1对地电压UC1均为220 V,电压正常；而A2对地电压UA2高达520 V,A1，A2之间即DL接点两端的电压UA1-A2高达610 V，远远超过380 V控制电压；A3和A5间的电压即接触器KM上的电压达420 V,远大于接触器KM的返回电压190 V，接触器不返回。

为彻底排查，先后进行了以下工作：(1)在断路器接点上并联1副相同的DL常闭接点；(2) 对长电缆屏蔽线单端接地、两端接地、不接地3种状态进行分析。排查结果见表1。

表1 不同处理方案对UA2的影响

由表1可知：电缆屏蔽是否接地对回路的影响极小；而并联接点对回路的电压影响较大，UA2由520 V升为680 V。由此可知，电缆对回路的影响是主要原因。

4 原因分析及处理

(1)电缆芯线间容抗。联锁接点断路器DL通过电缆连接至就地控制箱，电缆规格为4×2.5 mm2,电缆耐压1 000 V，长400 m，电缆分布电容较大。电缆的线间电容约为0.3 μF/km，DL接点之间的容抗为-j26.5 kΩ。

(2)接触器的阻抗。目前使用的接触器线径变细、体积大大减小，为满足节能要求并产生足够大的电磁力，线圈匝数增多，线圈阻抗较原来有较大变化。经实测，目前使用的CJX8-9型380 V交流接触器KM的返回电压为190 V，线圈直流电阻为1.625 kΩ；受铁芯气隙的影响，接触器不吸合时感抗为j2.8 kΩ，吸合时感抗为j28.0 kΩ。

(3)油泵开启后，如高压断路器合闸，其常闭接点DL打开，联锁油泵电机停运，联锁接点间的电容和交流接触器的阻抗形成串联回路。电缆间分布电容容抗与线圈的电感线圈感抗相互抵消，整个电路呈谐振状态，内部出现过电压，如A1，A2之间即DL接点两端的电压UA1-A2高达610 V；回路电流增大，接触器线圈上的分压明显增大，大于其返回电压190 V，接触器不能复归。控制回路简图如图2所示。