遠(yuǎn)程控制的交流接觸器抗干擾措施應(yīng)用

引言

在火力發(fā)電廠燃料系統(tǒng)、脫硫脫硝系統(tǒng)及灰水化學(xué)水處理等生產(chǎn)車間,需要低壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備數(shù)量眾多。當(dāng)電機(jī)控制箱安裝在設(shè)備就地,并需要對(duì)其進(jìn)行集控遠(yuǎn)控操作時(shí),由于控制電纜設(shè)計(jì)或使用不合理、安裝位置不合理,經(jīng)常出現(xiàn)控制電機(jī)的接觸器線圈受到控制電纜中的電氣干擾而不能正確動(dòng)作的問題。本文將從三個(gè)方面對(duì)該問題進(jìn)行分析。

1常見的接觸器控制回路

接觸器控制回路從控制電源類型上可分為交流控制的接觸器和直流控制的接觸器,其控制電源電壓多為220V控制電壓。由于直流控制的接觸器使用場(chǎng)合多為MCC配電室,很少用于設(shè)備就地控制箱,而且直流控制回路不易產(chǎn)生干擾,也不容易受到電氣干擾的影響,本文就不再贅述。交流控制的接觸器經(jīng)典接線如圖1所示。

該接觸器控制回路控制電源取自就地動(dòng)力電源A相,控制電壓為交流220V,遠(yuǎn)程啟停接點(diǎn)并聯(lián),遠(yuǎn)程停接點(diǎn)使用常閉,交流接觸器C遠(yuǎn)程分閘回路是通過與接觸器輔助觸點(diǎn)串聯(lián)的遠(yuǎn)程操作繼電器常閉點(diǎn)分開來實(shí)現(xiàn)解除接觸器C的自保持,從而分開接觸器的原理。

遠(yuǎn)程分閘還有如圖2所示,遠(yuǎn)程啟停接點(diǎn)串聯(lián),遠(yuǎn)程停接點(diǎn)使用常閉,交流接觸器C遠(yuǎn)程分閘回路是通過遠(yuǎn)程操作繼電器常閉點(diǎn)分開來實(shí)現(xiàn)解除接觸器C的自保持,從而分開接觸器的原理。

2導(dǎo)致接觸器誤動(dòng)作或不返回的幾種常見原因

以上兩個(gè)接觸器控制回路常見于就地控制箱原理接線回路。當(dāng)遠(yuǎn)程分閘功能出現(xiàn)分閘失敗時(shí),在排除遠(yuǎn)方分閘繼電器不動(dòng)作的前提下,可以用萬用表交流電壓檔對(duì)地測(cè)量分閘指令用電纜芯線對(duì)地電壓,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)地電壓超過100V,在排除電纜芯絕緣不良的情況后,可判斷為電纜受到干擾,干擾電壓對(duì)接觸器C的線圈提供一定的保持電流,導(dǎo)致接觸器C不易返回,從而發(fā)生分閘失敗故障。導(dǎo)致接觸器C受到干擾的原因往往有以下幾種:

(1)控制電纜過長,在敷設(shè)電纜的過程中沒有將控制電纜和動(dòng)力電纜分層敷設(shè),或者在控制電纜的行進(jìn)路徑中存在大功率動(dòng)力設(shè)備。某電廠在機(jī)組投運(yùn)過程中曾經(jīng)發(fā)生過一個(gè)案例:發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器逆變停機(jī)控制電纜由集控室至勵(lì)磁間就地長約250m,逆變停機(jī)令經(jīng)220V操作中間繼電器開入進(jìn)控制系統(tǒng)。在每次啟機(jī)過程中只要啟動(dòng)電動(dòng)給水泵,逆變停機(jī)令就發(fā)至勵(lì)磁調(diào)節(jié)器導(dǎo)致停機(jī)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)排查,發(fā)現(xiàn)控制電纜與電動(dòng)給水泵一次電纜在同一電纜層內(nèi),控制電纜受一次電纜干擾,導(dǎo)致逆變停機(jī)繼電器誤動(dòng)作。

(2)控制電纜交直流混用,或強(qiáng)弱電混用,控制電纜屏蔽層接地不符合反措要求。根據(jù)《二十五項(xiàng)重點(diǎn)反事故措施》的要求,控制電纜應(yīng)使用屏蔽電纜,電纜屏蔽層應(yīng)在電纜兩端可靠接地。在實(shí)際接線和應(yīng)用過程中常有控制電纜之間或電纜芯線之間相互干擾導(dǎo)致接觸器誤動(dòng)作或不返回情況的出現(xiàn)。在某電廠脫硝系統(tǒng)星型泄灰機(jī)控制內(nèi)就出現(xiàn)了類似問題,該控制箱內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行六只接觸器,控制六臺(tái)電機(jī)遠(yuǎn)程啟停。在運(yùn)行過程中常出現(xiàn)其中一臺(tái)泄灰機(jī)不能遠(yuǎn)方停止的故障。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)不能停止的這個(gè)接觸器控制回路在其他泄灰機(jī)運(yùn)行時(shí)干擾電壓接近100V。當(dāng)其他泄灰機(jī)停運(yùn)時(shí),干擾電壓下降至30V左右。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),上述六臺(tái)接觸器控制回路只是用了兩根14芯電纜,三臺(tái)設(shè)備使用一根控制電纜,電纜芯線之間存在干擾。

(3)接觸器或繼電器動(dòng)作功率小,易受到干擾。接觸器和繼電器可以通過加電壓使其動(dòng)作,利用串聯(lián)的電流表讀取動(dòng)作時(shí)流過線圈的電流測(cè)算動(dòng)作功率,當(dāng)動(dòng)作功率較小時(shí),接觸器易受到干擾電壓的影響造成誤動(dòng)作或不返回的情況。針對(duì)這一現(xiàn)象,提高動(dòng)作功率可有效解決現(xiàn)場(chǎng)接觸器受干擾的問題。

3遠(yuǎn)程控制的交流接觸器抗干擾措施

(1)在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程操作的接觸器控制回路時(shí),在有條件的情況下盡量使用直流控制回路和直流接觸器,減少交流接觸器使用場(chǎng)合,可有效減少交流接觸器受到電氣干擾的機(jī)會(huì)。在沒有直流控制電源的情況下,也可以在就地控制箱內(nèi)加裝整流電源,通過整流的方式在就地將交流控制變成直流控制回路來減少干擾情況的存在:也可通過在就地使用控制變壓器的方式來隔離干擾電壓、電流的串入,從而減少對(duì)交流接觸器的干擾。

(2)在敷設(shè)控制電纜的過程中應(yīng)避免出現(xiàn)控制電纜與電力電纜平行排列的情況,控制電纜與電力電纜應(yīng)拉開足夠距離,分層排布。控制電纜應(yīng)單獨(dú)使用一根電纜,盡量減少共用電纜的情況出現(xiàn)。在不能避開電力電纜和高壓電機(jī)的地方,盡量使用金屬電纜穿管來減少干擾的發(fā)生。

(3)確?？刂齐娎|的屏蔽完好、接地良好。金屬屏蔽是減弱和防止電氣干擾的重要措施,因此在干擾發(fā)生后應(yīng)排查控制電纜是否使用了帶屏蔽網(wǎng)的電纜,電纜屏蔽兩端是否可靠接地等。

(4)增加接觸器動(dòng)作功率,必要時(shí)增加伴動(dòng)接觸器來消除干擾對(duì)接觸器操作的影響,伴動(dòng)接觸器可選用與受干擾的接觸器同型號(hào)或動(dòng)作功率較大的接觸器。伴動(dòng)接觸器線圈電壓等級(jí)應(yīng)與受到干擾的接觸器線圈一致,并通過并聯(lián)的方式接入,在不改變?cè)佑|器功能的情況下可有效解決遠(yuǎn)程控制接觸器受干擾的問題。如圖3所示,接觸器C線圈兩端并聯(lián)伴動(dòng)接觸器C',其他回路不變,可有效提高接觸器C線圈的動(dòng)作功率,避免接觸器C受干擾電壓影響不返回的情況出現(xiàn)。

4結(jié)語

綜上所述,遠(yuǎn)程控制的接觸器在實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的由干擾引起的缺陷故障,筆者結(jié)合多年來現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)際列舉了幾種常見的故障現(xiàn)象和處理方法,希望能夠起到拋磚引玉的作用。