劉宏偉

摘 要：我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，需要集中控制各項(xiàng)電力設(shè)備，這必然要增加控制電纜的長(zhǎng)度，也很容易導(dǎo)致交流控制回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓很容易造成設(shè)備控制的誤動(dòng)和拒動(dòng)。本文結(jié)合具體的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)交流控制回路中的感應(yīng)電壓的產(chǎn)生進(jìn)行了分析，并對(duì)如何消除交流控制回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓進(jìn)行了具體的分析。

關(guān)鍵詞：交流控制回路；感應(yīng)電壓；消除方法

由于電動(dòng)機(jī)控制電纜越來(lái)越長(zhǎng)，很容易造成控制線(xiàn)路中出現(xiàn)感應(yīng)電壓。一旦出現(xiàn)感應(yīng)電壓，電動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)和拒動(dòng)，甚至導(dǎo)致安全事故，造成經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害。本文選取了某電廠(chǎng)電氣調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的電路隔離開(kāi)關(guān)無(wú)法正?？刂茷槔瑢?duì)交流控制回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的原因和嚴(yán)重影響進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并提出了如何消除交流控制回路中感應(yīng)電壓的具體方法。

1 交流控制回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓的原因以及影響

某電廠(chǎng)對(duì)2×1000 MW 機(jī)組進(jìn)行電氣調(diào)試，在對(duì)6號(hào)機(jī)組線(xiàn)路隔離開(kāi)關(guān)5061和5號(hào)機(jī)組線(xiàn)路隔離開(kāi)關(guān)5051進(jìn)行遠(yuǎn)方控制時(shí)發(fā)現(xiàn)，控制回路交流繼電器無(wú)法進(jìn)行復(fù)歸，這樣一來(lái)就無(wú)法對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的合閘和分閘進(jìn)行有效地控制。該電廠(chǎng)對(duì)2次回路進(jìn)行了檢查，通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)控制回路中有一根銅芯電纜屬于共用狀態(tài)，其總長(zhǎng)度達(dá)到了600m，規(guī)格為4×2.5mm。該電廠(chǎng)同時(shí)對(duì)交流繼電器線(xiàn)圈兩端的感應(yīng)電壓進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量結(jié)果為96伏。

由于兩條平行電纜之間相互靠近，就會(huì)出現(xiàn)電容。如果線(xiàn)路的長(zhǎng)度較短，那么電容值也相對(duì)較小。一般來(lái)說(shuō)，兩條較短的平行電纜相互靠近而產(chǎn)生的電容值是可以忽略不計(jì)的。但是如果電纜的長(zhǎng)度很長(zhǎng)，或者作為交流控制回路，那么其產(chǎn)生的電容值就相對(duì)較大[1]。由于新型的接觸器和繼電器具有較小的自身功率消耗、較高的線(xiàn)圈阻抗，在使用新型接觸器和繼電器時(shí)，交流控制很容易受到電纜芯線(xiàn)電容產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的影響。在控制遠(yuǎn)方的交流繼電

器或者中間繼電器時(shí)，要通過(guò)繼電器接點(diǎn)或者控制開(kāi)關(guān)，例如按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等等，從而控制電氣設(shè)備的運(yùn)行。然而交流繼電器和控制開(kāi)關(guān)之間的距離越遠(yuǎn)，就需要越長(zhǎng)的連接電纜進(jìn)行連接。當(dāng)線(xiàn)纜達(dá)到一定的程度時(shí)，電纜芯線(xiàn)之間就會(huì)產(chǎn)生一定的電容，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而造成交流繼電器和接觸器不能復(fù)歸，或者自行吸合[2]。

1.1 交流控制回路產(chǎn)生感應(yīng)電壓的原理

隔離開(kāi)關(guān)的交流中控分和中控合是集控室的分閘控制觸點(diǎn)和合閘控制觸點(diǎn)，能夠進(jìn)行自動(dòng)復(fù)歸。具體情況見(jiàn)圖1。

其中分閘控制交流繼電器為KM2，合閘控制交流繼電器為KM1，C2和C1既是分閘和合閘控制電纜線(xiàn)間的電容，又是KM2的常閉輔助觸點(diǎn)。在正常的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由隔離開(kāi)關(guān)通過(guò)集控室來(lái)發(fā)出分閘或者合閘的指令，中控分或者中控合的觸點(diǎn)就會(huì)閉合，從而聯(lián)通整個(gè)控制回路。此時(shí)交流繼電器KM2和KM1的線(xiàn)圈就會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁后動(dòng)作，完成隔離開(kāi)關(guān)的分閘或者合閘。在完成分閘或者合閘之后，中控分或者中控合的觸點(diǎn)就會(huì)自行返回，回路會(huì)在KM2或者KM1的控制下自動(dòng)斷開(kāi)并復(fù)位[3]。

再例如在合閘和分閘回路中，容抗值遠(yuǎn)大于電纜的電阻和感抗值，因此可以忽略電纜的電阻和感抗值，具體情況見(jiàn)圖2。

在圖2中，分閘或者合閘控制電纜的線(xiàn)間電容用C來(lái)表示，繼電器線(xiàn)圈的感抗和電抗分別用X1和R來(lái)表示，接觸器線(xiàn)圈的兩端電壓和線(xiàn)間電容電壓分別用U2和U1來(lái)表示。

1.2 交流控制回路受到感應(yīng)電壓的影響

以圖1和圖2為依據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)電纜的線(xiàn)間電容與控制電纜的長(zhǎng)度成正比，而隨著電纜電容電壓的不斷增大，交流繼電器KM2或KM1中流過(guò)的線(xiàn)圈電流也會(huì)隨之增大。由于流過(guò)線(xiàn)圈的電流與繼電器線(xiàn)圈兩端的電壓成正比關(guān)系，因此繼電器線(xiàn)圈兩端的電壓也會(huì)增大。一旦繼電器的返回電壓小于繼電器線(xiàn)圈的兩端電壓，就會(huì)使交流繼電器KM2或者KM1難以返回，并一直保持動(dòng)作的狀態(tài)，而二者的輔助接觸點(diǎn)的狀態(tài)就是保持?jǐn)嚅_(kāi)，隔離開(kāi)關(guān)的合閘或者分閘控制回路就會(huì)一直處于斷線(xiàn)狀態(tài)[4]。當(dāng)電纜進(jìn)一步加長(zhǎng)時(shí)，線(xiàn)間電容以及電壓就會(huì)進(jìn)一步加大，加大線(xiàn)圈兩端的電壓，直至造成繼電器誤動(dòng)，產(chǎn)生誤分、誤合等問(wèn)題。

2 消除交流控制回路中感應(yīng)電壓的具體方法

交流控制回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓會(huì)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，例如某電廠(chǎng)的隔離開(kāi)關(guān)中的繼電器兩端感應(yīng)電壓比交流繼電器的返回電壓大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)合閘之后的隔離開(kāi)關(guān)難以正常復(fù)位的問(wèn)題?？梢圆扇∫韵乱恍┐胧﹣?lái)解決這一問(wèn)題。

①為了使接觸器線(xiàn)圈上兩端的感應(yīng)電壓減小，可以在接觸器的線(xiàn)圈兩端進(jìn)行并聯(lián)電容。

②為了使接觸器線(xiàn)圈上兩端的感應(yīng)電壓減小，可以在接觸器的線(xiàn)圈兩端進(jìn)行并聯(lián)電阻。

③可以使用具有較高的釋放電壓限的接觸器[5]。

④可以使用具有較小的阻抗的接觸器。

⑤如果需要使用較長(zhǎng)的交流控制電纜，可以考慮使用不同的芯電纜。

⑥如無(wú)必要，不要使用過(guò)長(zhǎng)的控制電纜，對(duì)控制電纜的長(zhǎng)度進(jìn)行控制。

該電廠(chǎng)在處理交流控制回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓時(shí)采用了在接觸器的線(xiàn)圈兩端進(jìn)行并聯(lián)電阻的方法，并取得了良好的效果。通過(guò)并入電阻進(jìn)行分流，控制回路的正常工作得到了有效的保障。值得注意的是，因?yàn)榫哂羞^(guò)大的電容電阻，如果使用的電阻過(guò)小，則無(wú)法有效的分流，也就無(wú)法對(duì)感應(yīng)電壓進(jìn)行消除，還會(huì)造成電阻的燒毀。如果選用的電阻過(guò)大，又會(huì)使整個(gè)控制回路的功耗加大。因此在選擇電阻時(shí)要充分的考慮實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)材料的情況。該電廠(chǎng)綜合考慮的各方面的情況，選擇了容量為50 W、阻值為 1 kΩ的電阻，將其并入分閘回路，并進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明，該方法具有價(jià)格低廉、操作便利、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，而且可以使交流控制回路中的感應(yīng)電壓消除，是一種行之有效的消除交流控制回路中感應(yīng)電壓的方法。

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)例，對(duì)交流控制回路中感應(yīng)電壓的產(chǎn)生原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并分析了交流控制回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓的危害，以此為基礎(chǔ)提出了相應(yīng)的解決方案，并對(duì)其中的一種方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。交流控制回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓會(huì)造成設(shè)備的損壞，甚至帶來(lái)人身傷害問(wèn)題，在生產(chǎn)的過(guò)程中絕不能掉以輕心，必須采取有效的措施進(jìn)行解決。要綜合各項(xiàng)實(shí)際因素，選擇價(jià)格低廉、操作和維護(hù)方便的措施來(lái)消除交流控制回路中的感應(yīng)電壓。

參考文獻(xiàn)：

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