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探讨电压引起电气控制柜拒动的原因及处理方式

2016-05-30陈志鹏

大东方 2016年8期
关键词:继电器电压

陈志鹏

摘 要:随着电厂自动化的不断发展,电气自动控制柜内电器元件的应用越来越广泛。如果设计考虑缺乏全面,将可能导致电气设备运行时控制回路电压出现异常,使继电器的动作和返回受到影响,从而造成设备故障。本文以电气控制柜拒动为例,就实际运行电压和理论运行电压两者差异明显情况下,控制回路所受的影响进行探讨,并提出可行的解决措施,以供参考。

关键词:电压;继电器;控制回路;隔离变压器

就目前而言,火电建设工程中,控制电缆中信号传输和控制回路的导线主要采用屏蔽电缆,其具有较高的安全性和稳定性,能够有效避免感应电压对控制回路产生较大的影响。但是,控制柜内各回路都是裸导线,未采取屏蔽措施,受感应电压的影响较大。当前,电气控制回路设计过程中,为避免采用较长动力电缆导致谐波的产生,有效保障设备和人员的安全,一般可在小型隔离变压器的二次侧引入控制回路电源。但是部分设计大多缺乏全面的考虑,导致复杂问题的产生。以下就控制回路问题进行探讨,并提出可行的解决措施。

一、控制回路故障实例

某2×600MW火电厂,其综合水泵房清水泵控制柜,在某些情况下电机停止后就不能再起动,导致DCS报送起动失败故障。检查发现,控制柜内停止继电器IKA3、吸合。发出短脉冲的停止信号,停止继电器发生动作后正常情况下应当立即复归原位,所以上述情况的出现表明存在故障。测量发现,停止继电器线圈两端存在大小约为92V的电压,能够影响继电器的正常运行,导致DCS发送起动指令后运行继电器出现拒动。

二、故障分析和处理

初步分析,得出引发问题的几种可能,包括感应电压的影响,继电器机械粘连的影响以及控制电缆电容分布电压的影响等。针对继电器线圈进行220V电压测试,发现各继电器的分合状态均属正常,没有发生粘连,因此可以肯定的是,不存在继电器粘连这一问题。

将DCS远方信号断开,使继电器1KSA3处于发生动作前的正常状态。全面仔细地检查DCS侧的屏蔽线,确定其合理进行连接,此时专门测量DCS信号线对地电压,发现电压极小,只有5V,该电压是由电缆电容电流和电容分布的容抗而产生的,因此不是电缆分布电压导致控制柜发生拒动。在现实中主要可采取以下措施:其一,通过控制电缆屏蔽层的设置,屏蔽大部分的干扰;其二,按照技术规范和原则进行施工,将电缆沟中动力电缆和控制电缆的放置分开,其支架的上、中、下三层分别为动力电缆、控制电缆以及弱电电缆,虽然不能彻底防止感应电压的产生,然而可使外部交流电压产生的感应电压,不对控制柜的正常动作产生影响。

首先是将100Ω电阻串联接入PLC节点位置,然而经过几天的运行仍然发生一样的情形。通过对图纸的观察与分析,发现控制回路的设计缺乏合理,即继电器停止前,继电器1KA1的开节点出现运行障碍,该设计不能使实际继电器1KA3的失电得到明确。之后,将运行继电器1KA3的开节点加在1KA3前段,但是电机试运行过程中还是偶尔会出现一样的故障。最后,在1KA3和A12之间设置该节点,能够使问题得到有效处理。

三相变压器输出三相电均有相角120°,仅仅是先后的关系,三相电压矢量和Ua+Ub+Uc=0,中性点电位应当为0,即等同大地电位,或者说中性点未进行接地,将中性点一端作为零线,但是可靠性和安全性稍差。而单相变压器只有一组,原边和副边的相位0°或180°不发生变化。其输出的两端子间,对地电压悬浮,不存在基准点,需要一端接地实现大地等电位,也就相当于对三相变压器中性点进行接地,将隔离变压器二次侧作为零线的一端接地,另一端就会达到额定输出电压,见图1。

三、解决措施

首先,可以将电阻串联至受影响的元器件控制回路中,需要合理控制电阻的大小。其次,如果控制柜中的控制回路电压源是小型隔离变压器时,需要通过检查确保接地的正确性,采取铁芯一点接地,以及二次侧用作零线的一端接地,从而避免控制回路零线带电。再次,改变内部回路节点的设置,将外部感应电压及电容电压等对元器件产生影响的信号隔开。此外,如果继电器不适用,则需要使用功率大、返回电压高的继电器。最后,进行柜内线槽布线时,需要在较少控制电缆的线槽内敷设动力电缆,从而能够有效免受电压的影响。

总而言之,当前控制柜内应用到的电气元件越来越广泛,控制回路的复杂性也明显提高,并且可能同时出现各种问题。所以,在处理问题的过程中,需要综合各方面的因素进行考虑,因为各种原因均会产生一定的影响,需要将其重要的原因找出,根据实际采取措施避免发生问题,并且针对出现的问题进行有效处理。特别注意设备设计的合理性,凭此才能有效保证设备运行的稳定和安全。

参考文献:

[1]刘旭,刘诗,李科.机床电气控制柜合理化设计[J].科技资讯,2015,10:91.

[2]戴月.电气控制柜的装配工艺及要点探微[J].信息通信,2014,10:271.

[3]张维杰.电气控制柜设计与施工探讨[J].山东工业技术,2014,13:157.

(作者单位:广东电网揭阳惠来供电局)

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