防止二次回路感應(yīng)電壓措施探析

喬軍朋

（山西京能呂臨發(fā)電有限公司，山西 呂梁 033200）

某發(fā)電公司2×350MW循環(huán)流化床空冷機(jī)組新建工程，在電袋除塵器PC段母聯(lián)開(kāi)關(guān)合閘過(guò)程中發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，檢查開(kāi)關(guān)二次控制回路原理圖及現(xiàn)場(chǎng)二次接線均正確，經(jīng)用萬(wàn)用表測(cè)量控制回路，感應(yīng)電壓高達(dá)AC 165V左右。控制電纜感應(yīng)電壓的存在嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行及人員操作的安全。本文根據(jù)筆者現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際處理問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提出二次回路電纜感應(yīng)電電壓的方法及合理化建議。

1 二次回路開(kāi)關(guān)控制方式

電袋除塵器母聯(lián)開(kāi)關(guān)二次回路采用UNT-PCK保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置工作電源滿足交直流共用供電方式即（AC 220V/ DC 220V/110V），額定頻率50～60Hz，額定電壓400～690V，保護(hù)裝置作為配電、線路或發(fā)電的核心元件，能有效地使線路或電源設(shè)備免受短時(shí)間過(guò)載、三相短路、接地故障、漏電保護(hù)、三相電流不平衡、過(guò)電壓、欠電壓、三相電壓不平衡、過(guò)頻率、逆功率等故障損壞；通過(guò)對(duì)負(fù)載運(yùn)行情況的監(jiān)控，有效實(shí)現(xiàn)負(fù)載安全穩(wěn)定運(yùn)行。故障記錄、報(bào)警信息、操作時(shí)間、電流歷史記錄等運(yùn)行維護(hù)參數(shù)的收集；當(dāng)與廠內(nèi)的其他網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，保護(hù)裝置可通過(guò)終端利用標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約實(shí)現(xiàn)與PLC或DCS的組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)信息互通，以滿足現(xiàn)場(chǎng)四遙需求。二次回路控制原理圖如圖1。

圖1

2 故障現(xiàn)象

電袋除塵器PC段倒閘操作過(guò)程中需將母聯(lián)開(kāi)關(guān)合閘，分開(kāi)PC段進(jìn)線開(kāi)關(guān)，從而檢修PC段進(jìn)線開(kāi)關(guān)。在倒閘操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：（1）電袋除塵器母聯(lián)開(kāi)關(guān)二次回路送電后，保護(hù)壓板投退正常，在DCS合閘指令發(fā)出后就地開(kāi)關(guān)無(wú)法合閘，現(xiàn)場(chǎng)抽屜開(kāi)關(guān)電源指示燈指示正常。經(jīng)測(cè)量，母聯(lián)開(kāi)關(guān)二次合閘回路合閘線圈兩側(cè)交流感應(yīng)電壓高達(dá)AC 165V左右，致使母聯(lián)開(kāi)關(guān)無(wú)法合閘，且此感應(yīng)電壓將嚴(yán)重威脅操作人員安全及設(shè)備的可靠運(yùn)行。（2）電袋除塵低壓MCC段送電時(shí)，低壓電機(jī)在DCS遠(yuǎn)方指令未下達(dá)的情況下電機(jī)自啟，電機(jī)二次控制回路接觸器自動(dòng)吸合，經(jīng)測(cè)量電機(jī)二次控制回路合閘回路合閘線圈交流感應(yīng)電壓高達(dá)AC 180V左右，致使低壓電機(jī)自啟，此現(xiàn)象將嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行操作人員的人身安全。

3 現(xiàn)象分析

針對(duì)上述故障現(xiàn)象，主要從以下幾方面分析及查找原因：

（1）二次控制回路部分控制電纜未按照接線原理圖施工，致使二次接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致高電壓的出現(xiàn)。

（2）控制電纜屏蔽層及接地線未按標(biāo)準(zhǔn)施工，存在控制電纜屏蔽層及接地線接地不良，對(duì)地絕緣電阻增大，致使電磁感應(yīng)無(wú)法消除，從而產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓。規(guī)范要求電氣控制電纜兩端接地，兩端接地是將屏蔽電纜的金屬屏蔽層兩端都與接地裝置可靠連接，在兩端接地的情況下，金屬屏蔽層將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，可是，金屬屏蔽層將受磁通干擾的影響而產(chǎn)生屏蔽環(huán)流，假設(shè)地點(diǎn)A和地點(diǎn)B的電勢(shì)不一樣，容易形成較大的電勢(shì)環(huán)流，環(huán)流將對(duì)流過(guò)電纜的載體產(chǎn)生抵消或衰減作用，從而影響載體的傳輸質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，模擬信號(hào)、溫度信號(hào)、電流信號(hào)、流量信號(hào)、壓力信號(hào)等需要單端接地，以防止地電勢(shì)不同而引起地電流對(duì)電纜影響。

（3）控制電纜本身制造工藝存在缺陷，從電纜制造材料的選取、屏蔽層的制造工藝及接地線的壓接是否完好等都有可能造成電纜感應(yīng)電的產(chǎn)生。

控制電纜型號(hào)為ZRC-KVVP2-1交聯(lián)聚乙烯銅芯控制電纜，電纜制造的工藝形式繁多且材質(zhì)不盡相同，通常用長(zhǎng)度為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，電纜的生產(chǎn)是由導(dǎo)體加工開(kāi)始，在銅纜外部逐次添加絕緣層、成纜層、屏蔽層、防護(hù)層等，層與層間的工序與工藝都有不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，其中任一環(huán)節(jié)存在問(wèn)題都會(huì)影響電纜整體的安全性能。同時(shí)，考慮電纜實(shí)際運(yùn)行需求，其生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)要求越高，制造工序相對(duì)要求更加嚴(yán)謹(jǐn)。電纜制造質(zhì)量的可靠性，主要體現(xiàn)為以下方面。

①通常選用長(zhǎng)度較大不間斷疊加的方式制造。此種電纜制造方式，對(duì)電纜的整體性會(huì)產(chǎn)生一定的影響，可能會(huì)對(duì)電纜制作流程和電纜制作設(shè)備產(chǎn)生不利因素，同時(shí)，也可能會(huì)對(duì)組織設(shè)置產(chǎn)生不利影響。

②電纜制作工藝的方式方法繁多，所需的材料也相對(duì)較多。電纜生產(chǎn)流程包含導(dǎo)體熔煉、外殼塑膠、液壓壓制、編織技術(shù)、化學(xué)加工等；所需的材料包含聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯料等化學(xué)材料；還包含半導(dǎo)體、導(dǎo)體、鋼鎧層等金屬材料，種類(lèi)較多工序較復(fù)雜，制作標(biāo)準(zhǔn)高、制作難度相對(duì)較大。與此同時(shí)，制造時(shí)所需的材料類(lèi)型和材料規(guī)格較多。

電纜接頭分為中間接頭和終端接頭，電纜中間接頭是連接兩端電纜間的導(dǎo)體，終端接頭是電纜與負(fù)荷或電源側(cè)連接的導(dǎo)體，無(wú)論中間接頭還是終端接頭都包含絕緣屏蔽層和保護(hù)層，電纜接頭是電纜中相對(duì)容易發(fā)生故障的部分，其電纜接頭制作質(zhì)量的高度是決定電纜能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。電纜接頭在制作時(shí)要注意環(huán)境因素的影響，氣溫不得低于零攝氏度，當(dāng)遇到寒冷天氣時(shí)，制作電纜接頭前應(yīng)先加熱。制作過(guò)程中要保證工具和材料不受污染。

施工時(shí)銅屏蔽層的處理。在電纜頭分叉處做好正確色相標(biāo)識(shí)，嚴(yán)格按電纜附件要求，準(zhǔn)確測(cè)量銅屏蔽層斷開(kāi)處高度，用電焊絲焊接牢固，焊錫時(shí)要預(yù)防銅屏蔽層斷開(kāi)脫落，在屏蔽層斷開(kāi)處里側(cè)用銅絲綁扎緊固，朝銅絲扎緊方向沿銅絲用電纜刀割一條淺痕，特別注意千萬(wàn)不要?jiǎng)澠齐娎|半導(dǎo)體層，緩慢將銅屏蔽帶往下拽，最后沿銅絲扎緊方向拆下銅絲。

4 故障處理過(guò)程

根據(jù)故障原因?qū)赡艽嬖诘脑蛑鹨慌懦?/p>

（1）根據(jù)電機(jī)二次控制回路接觸器自動(dòng)吸合，首先判斷二次控制回路接線原因，對(duì)照控制原理圖檢查二次回路接線，經(jīng)檢查控制回路接線與圖紙完全一致，均未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)接漏接問(wèn)題，排除接線錯(cuò)誤。（2）檢查控制電纜質(zhì)量原因，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)電纜試驗(yàn)，并對(duì)控制電纜抽樣送至電科院進(jìn)行測(cè)試，未發(fā)現(xiàn)異常，檢測(cè)報(bào)告完全符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。（3）接地系統(tǒng)檢查，控制電纜14芯電纜，其中，1號(hào)線芯為電源線，2號(hào)線為控制開(kāi)關(guān)啟停或電機(jī)啟停控制線，6號(hào)線芯為備用線芯，未接至端子排，由于控制電纜的構(gòu)造原因，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)2號(hào)線存在較高感應(yīng)電壓，拆開(kāi)控制電纜外絕緣皮檢查發(fā)現(xiàn)屏蔽接地層已斷開(kāi)，由于是同芯控制電纜，2號(hào)芯控制電纜通過(guò)1號(hào)芯電源線感應(yīng)出較高感應(yīng)電壓，此時(shí)，屏蔽接地層未與接地裝置連接，致使感應(yīng)電無(wú)法消除。經(jīng)重新連接接地裝置后，測(cè)量感應(yīng)電壓已降低至AC 10V以下。隨對(duì)全廠所有控制電纜進(jìn)行徹底排查。

5 合理化建議

（1）控制電纜的選擇。選用介電強(qiáng)度較高的交聯(lián)聚乙烯控制電纜，必須采用行業(yè)內(nèi)口碑較好的大品牌電纜廠家。（2）控制電纜接地線連接。必須嚴(yán)把施工質(zhì)量，一定要按照規(guī)程規(guī)范要求施工，采取不定時(shí)不定量抽查方式，控制電纜屏蔽層必須安全可靠接地，備用電纜芯也不例外。（3）電纜敷設(shè)方式。控制電纜與動(dòng)力電纜敷設(shè)時(shí)嚴(yán)格按照分層布置的原則，杜絕混合敷設(shè)，以減小強(qiáng)電對(duì)控制電纜的干擾。

6 結(jié)語(yǔ)

本文從二次回路感應(yīng)電引起的故障入手，分析了二次控制回路強(qiáng)感應(yīng)電可能引起的原因，并結(jié)合具體事件，對(duì)如何解決二次控制回路感應(yīng)電進(jìn)行了分析歸納總結(jié)，從控制電纜選型、施工到安裝等方面提出了相應(yīng)的預(yù)防措施，希望能引起廣大讀者的共鳴。