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电厂热工接地干扰原因分析

2020-12-08

魅力中国 2020年27期
关键词:共模机柜屏蔽

(中国能源建设集团江苏省电建建设第一工程有限公司,江苏 南京 210000)

2019 年3 月27 日2×660MW 热电工程#4 机组试运行期间,发现#4 汽轮机轴瓦温度存在跳变现象(#1、#2、#3、#4 瓦较为频繁),跳变范围较大(40℃至112℃)各方进行检查、处理,采取了以下措施进行验证:

因怀疑在电缆敷设路径中存在信号干扰,3 月28 日从DEH 盘柜直接敷设一根临时电缆至#3 瓦处,观察跳变现象仍然存在,将此电缆接至DCS 柜内也存在跳变现象。

3 月29 日组织对DEH 系统接地进行全面检查,发现卡件背板无接地措施,安排将DEH 系统接地进行全面复紧,并将卡件背板接地进行完善,观察后跳变现象频率变低,但仍存在跳变现象,对比#3 机组发现温度虽有变化但不明显。4 月9 日对电缆屏蔽接线进行检查,将DEH 柜内屏蔽接地脱开的状态下,测量就地屏蔽线无接通状态,状态正常,屏蔽接线良好、连接无问题;对专用接地装置至接地汇流排接地电缆进行检查,发现ZRC-KVV-1×150 接地电缆存在松动现象,紧固前测量汇流排至DEH 机柜间接地电阻进行测试为7Ω,紧固后测量为0.02Ω,紧固后观察仍然存在跳变现象;为了缩小故障范围,安排了电气专业人员对DEH 的接地用直流电阻表进行测量,数据如下:服务器柜接地出线和DEH1 号柜40CJJ11 接地出线柜之间的电阻为8.324 毫欧;DEH1号柜接地出线与电缆夹层接地汇流铜牌之间阻值为5.982 毫欧;同一块盘柜内接地总阻值为1.3422 毫欧。

由于DEH 专用接地扁铁引上位置较高,为防止#4 机组DEH 专用接地扁铁引上固定位置与集控楼环网接触或专用接地扁铁与电气主接地网连接不牢靠,4 月12 日敷设一根ZRC-KVV-1×150 以上接地电缆将#4 机组DEH 汇流排与#3机组DEH 汇流排相连,将#4 机组DEH 接地汇流排与#4 机组DEH 专用接地扁铁脱开,停机期间多次观察,仍有跳变但不频繁。DEH 机柜安装未采用浮空形式安装(安装时与西门子厂家沟通,厂家明确不需要浮空),柜内卡件、接地铜牌与机柜均不浮空存在多点接地问题,DEH 机柜基础接地网由集控楼接地环网引上连接(#4 机侧接地环网连接有全厂空压机、#4 机组电气400V 厂用变压器等)。为确认是否电气信号干扰源影响DEH 接地,决定开机后先断开接地汇控柜ZRC-KVV-1×150 主接地电缆,测量DEH 柜与接地点之间电压。开机后共测量3 次,与#3 机接地电缆间电压分别为30V、110V、50V。与#4机接地电缆间电压分别为22V、120V、43V。

主要原因分析如下:按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏,这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。案例工程中电气信号屏蔽层设计在热工机柜侧接地,进入DEH 机柜的电气信号电缆因感应电、DEH 机柜未浮空以及机柜基础通过两点接地接入集控楼接地环网,多种因素造成DEH柜内信号接地铜排电势被抬升,也就是说DEH 信号地电位不能恒等于0,形成了共模干扰。

改进措施:共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。一般消除共模干扰的方法主要是采用屏蔽双绞线并有效接地、强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽、布线时远离高压线。本案例中造成信号地电势不稳定的根本原因是电气信号屏蔽层接入DEH 信号地铜排,因感应电造成电位不能恒等于0,造成温度跳变,要使温度不跳变需从根本消除感应电,我们根据现场实际情况,建议修改原设计,把电气信号电缆屏蔽层在DEH 柜侧浮空,在电气侧直接接入等电位铜排。设计变更电气信号屏蔽层接地位置后#4 机组未再出现跳变现象,对比分析#3 机组瓦温跳变不频繁、不明显的原因是主接地环网#3 侧无大型辅机接入,#4 机侧因厂家机柜未浮空安装可能加剧了跳变现象,后按照#4 机组的变更修改了#3 机组后跳变亦被消除。

总结:通过以上案例的研究,为保证热工测量的准确性,除严格按照设计图纸施工,也需要根据实际情况科学分析问题原因,提出合理的建议,从根本上消除隐患,确保测量稳定可靠。

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