火电厂电气控制回路感应电影响及消除浅析

火电厂电气控制回路感应电影响及消除浅析

元权利

陕西有色榆林新材料集团发电分公司 陕西省榆林市 719000

摘要：当今社会经济的发展，我国电力行业的发展也是突飞猛进的，同时科技的发展带动了电力系统自动化发展，对各个电力设备进行了有效集中控制，那么控制电缆长度增长也是具有一定的必要性，从事电气工作人员都知道，电与磁是相依相伴的，在一定条件下，电能能产生磁场，而磁场同样会产生电能。在通交流电的导线周围同样存在着磁场，随着电流的变化，周围的磁场也会发生变化，而与之相邻的导线处在这个变化的磁场中，根据右手定则原理，导线在变化的磁场中会产生出感应电势因此就产生感应电压在交流控制回路中，这种感应电压很容易在控制电压设备中出现误动和拒动现象。

关键词：感应电 电缆 继电器

概述：我厂5×330MW火电燃煤机组，锅炉汽包事故放水阀采用两道电动执行器进行控制，在机组正常运行过程中两道电动执行器处于全部关闭状态，由于感应电影响造成电动执行器指令误发将电动执行器打开，运行人员发现及时未造成大的影响。汽轮机组真空破坏门由一道电动执行器控制，机组运行过程中需要保持全部关闭状态，由于感应电的影响，曾经出现此电动执行器指令误发，影响机组负荷。

一、控制回路感应电产生原因

在低压控制回路中，通常用交流继电器来进行电气设备主回路交流接触器的控制。比如用继电器K1来代表控制电液闸门电机的开阀，K2来代表控制电液闸门电机的关阀，其中开阀控制电缆线间的电容用C1来表示，关阀控制电缆线间的电容用C1来表示，在电力正常运行中，其开阀与关阀的指令主要是利用集控室发出的，其中中控开、关的接触点就会产生闭合现象，然后让整个控制回路都得到连通，这个时候K1与K2的线圈就产生一定的感应电压，从而有效的完整隔离开阀和关阀，那么其接触点就会自动的返回，并且交流继电器能够有效的控制回路进行复位。

二、感应电在回路中的影响

在电力系统运行过程中的交流控制回路，其电缆线间的电容的比例和控制电缆的长度比例是成正比关系的，也就是说在逐渐增大电缆电容电压的时候，其中交流继电器的线圈电流也会随之增大，另外交流线圈的电流和继电器线圈的电压也是成正比的，所以也会增大继电器线圈两端的电压。如果继电器线圈两端的电压要比继电器返回电压要大一些，那么交流继电器的电流的返回难度就增加了，而且会一直处于动作的状态，并且其两者的接触点就会保持断开的状态，因此隔离开关闸在回路控制中也就会保持断线状态。如果在需要加长电缆的时候，同时也会增大线间的电容和电压，促使继电器线圈两端的电压也有所增加，从而很容易导致继电器出现不同程度的故障。

3. 感应电消除方法

目前针对感应电现场一般采取以下措施

1. 更换电缆

基建期间施工单位在敷设电缆，及选择电缆走向时，往往只顾及电缆走线及接线美观，将各种电缆并行排列，而且间距很小，在配线时将大量电缆平行引到配电柜内，由于电缆之间间距很小，平行部分由于电缆间的电磁感应作用使部分电缆带有感应电，也容易使有些回路受到干扰使保护误动。由于设计单位在设计时，没有考虑到控制电缆过长，产生交流感应电的问题，没能在电缆设计时使用屏蔽电缆而造成的，若将现有控制电缆重新敷设，更换为屏蔽电缆。时间上不允许，施工难度较大。同时，也会造成巨大的浪费，这个方案行不通。我们对在用控制电缆的钢铠进行了接地处理，测量线芯对地感应电压适量降低，依然到不到要求，再将备用芯全部接地，线芯电压并没有什么变化。减少电缆的长度虽然可以降低感应电压，但是，在此并不适用。因此，在现有的条件下，通过改变电缆的方式降低感应电压是不可行的。

2、提高继电器线圈释放电压

一般规定，交流继电器线圈的释放电压不高于线圈额定电压的70%，220V线圈的释放电压为不高于154V,我们选了同样的继电器进行测试，释放电压高的也就在165V左右，与现场感应电压太接近，不能保证继电器跳闸，这个方案同样不可行。

3、交流继电器线圈并接电阻降压

在前面试验过程中，我们知道线芯内感应电压，可以通过将线芯接地，来实现感应电压的释放。也可通过接入电阻接地来降低感应电压，于是我们利用手中指示灯上的电阻进行试验，将线芯接入电阻值为5KΩ指示灯再接地，感应电压瞬间就降低至20V左右，完全可以满足现场的需要。

改完后，送电试验，交流接触器分合动作准确可靠，很好的解决了生产难题。但是在实际使用过程中，如果指示灯电阻选择太小，会导致电阻电流过大，电阻容易烧毁，电阻将失去作用，继电器线圈又回到不能释放的状态，导致设备失去控制，造成生产事故；指示灯电阻选择太大，会增加控制回路的功耗，不利于节能，同样存在安全上的隐患。这种方式应急可以，不适合长周期运行。

4、引入直流控制电源

我们知道在直流控制回路中，无论电缆的距离有多长，由于其不会产生交变磁场，因而在电缆线芯中都不会有感应电压的产生。 我们将远程控制部分改为直流操作，在控制室内直流110V电源屏内选取控制开关，用作控制回路的电源开关。在就地控制盘内安装三个线圈电压为直流110V的继电器，用作开门、关门、停止继电器，接入DCS指令，来实现远程操控。在设备检修期，我们对回路进行了改进，使用达到了很好的预期效果。

但是该方案也存在安全方面的隐患：由于该方案与现场其他设备的控制方式不同，随着时间的推移，运行人员与检修人员会在检修时忘记电源接线的特殊性，运行人员在停、送电时会漏停直流控制电源，导致检修人员检修时触电，或是检修人员误将直流电源接入至DCS控制系统中，造成DCS卡件损毁。在安全上存在隐患。

四、结论

由于交流控制电缆中感应电的存在，进而存在造成安全隐患的潜在风险，严重时会造成事故，影响设备的安全运行。因此在日常维护中要引起足够的重视，在设备改造升级时要尽量更换屏蔽电缆，现场条件具备时应采用直流电源控制方式，以降低感应电对设备安全运行带来的影响。对于运行中无法更换电缆或者改变供电方式时，尽量选用临时性消除感应电的方式，例如可以在回路中接入5KΩ的指示灯，电缆内部纤芯接地等。

参考文献

1. 何枰 梅盛 等交流控制回路中感应电压的产生及消除方法 电力设备 2018年25期

2. 齐保良 浅析控制回路感应电影响及消除措施 电力设备 2017年4期