論抗干擾模塊解決現場感應電問題

王維真

摘 要：宿州公司輸煤系統控制電纜都是通電纜橋架通往現場各類設備，電纜橋架一般為多層，控制電纜和動力電纜分開敷設。但因控制線路過長，相當于一個電容回路，控制拖纜中存在感應電壓，并且電壓最高達到150V，經常引起繼電器自動閉合，由此造成設備誤動作，給生產帶來極大不便，嚴重影響設備穩定性。經我們多方測試和考證，最終采用HSKR-A/220抗干擾模塊，該模塊的應用，直接消除現場感應電，自安裝完成后，設備感應電基本消除，無誤動記錄，全面提升設備穩定性，對安全生產起到的推動性作用。

關鍵詞：感應電 RC 抗干擾 阻容吸收 控制回路

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（b）-0019-02

宿州公司現有2臺630MW超臨界燃煤發電機組，由2條1.2m寬運行速度2.5m/s的輸煤皮帶上煤。燃料系統使用的控制電纜為KVVRP系列，電纜的屏蔽層和DCS柜一端接地，接地電阻為<1Ω。輸煤DCS到現場設備控制線路最長有1.2km，基于電容效應，電纜芯對地或者電纜芯之間就會產生感應電壓。在AC220V的控制回路中的感應電壓甚至可達AC150V左右，公司中間繼電器采用施耐德、西門子等大品牌，實驗測試繼電器超過AC112V電壓便可以吸合，在AC80V電壓下釋放。

現場感應電嚴重影響了控制回路中繼電器動作的可靠性，該問題也是困擾電氣維護部的一大難題。

1 前期研究及測試結果

前期通過在網上技術資料查詢并通過與同事共同討論，決定采用RC阻容吸收回路降低現場感應電，該回路原理如下。

如圖1所示，CR1代表輸煤DCS端繼電器常開觸點，CR2代表現場設備啟動繼電器線圈，R1和C1組成阻容吸收器并在CR2的線圈兩端。采用RC消除感應電的工作原理并不復雜。它的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。例如：在50Hz的工頻條件下，一個1μF的電容所產生的容抗約為3180Ω，當220V的交流電壓加在電容器的兩端，則流過電容的最大電流約為70mA。雖然流過電容的電流有70mA，但在電容器上并不產生功耗，假設電容是一個理想電容，則流過電容的電流為虛部電流，它所作的功為無功功率。根據這個特點，我們如果在一個1μF的電容器上再串聯一個阻性元件，則通過電阻可以消耗無源端的感應電，達到消除或降低感應電的目的。

據現場實際測量結果如下。

當沒有AC220V時候，紅框內RC未接入之前，分別測量兩端電纜芯對地沒有感應電壓，測量兩端電纜芯間的電容約為4μF。此時如果將公共端L芯接入電源AC220V時，靠近L端和N端的對地電壓為AC70V左右，L01端和N端電壓為AC127V左右。感應電非常嚴重。

當接入紅框內的RC后，測量兩端電壓降至約AC117V左右，降低了大約3V感應電壓，較之未接入RC來說有一定提升，但是還是超過AC112V繼電器啟動電壓，未從根本上解決問題。

2 最終采用方案

經過實際測量，采用普通RC消除現場感應電效果提升不是很明顯，后來還通過接入大電阻達到消除感應電的目的，都沒有取得有效進展。后經多方對比分析，決定試用西安弘圣機電科技有限責任公司生產的HSKR-A/220抗干擾模塊，經現場實際安裝后，測量兩端電壓降至約AC117V左右，效果提升十分明顯，現場感應電壓降至40V以下安全電壓，感應電去除效果非常明顯，完全滿足預期要求。現已經在我廠大面積應用，設備運行穩定性大幅度提升。

該模塊其實是一種新型可變阻值的RC吸收器，通過微控芯片，控制在不同電壓下產生不同阻值，達到消除現場感應電的目的。圖2中表達了該模塊的工作方式。

3 結語

現場感應電是困擾火電廠輸煤控制的一大難題，尤其在早期建設的火電廠，由感應電造成設備誤動作而發生的設備損壞和安全事故屢見不鮮。筆者通過多次現場測試，現場感應電并不是恒定的電源，無法采用單一的方式消除，采用帶有可變電阻控制的抗干擾模塊，能自動監測現場感應電壓，并自動輸出不同阻值，達到抵消感應電壓的目的。該模塊目前已在我廠全面應用，使用效果非常明顯，大幅提升設備控制穩定性，切實解決了我廠關于控制方面的難題，得到了（檢修班組）全體同事和領導的肯定。該模塊體積小巧，安裝方便，能完全消除現場感應電，全面提升設備穩定性，值得在全國火力發電企業內大力推廣。

參考文獻

[1] 西安弘圣機電科技有限責任公司.HSKR-A/220V產品說

明書[Z].

[2] 《電氣工程師手冊》編輯委員會.電氣工程師手冊[M].北京：中國電力出版社，2008.

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