几起雷击过电压对水电厂二次设备的危害浅析及对策(二)

学术论文 2018-02-09 11:16:02
    2.4 雷击过电压引起落门回路动作分析如图2
    如图2所示,C0为落门中间继电器动合触点(回路自保持触点)间隙电容,C1、C2分别为坝下厂房至坝顶监控LCU现地控制单元屏控制电缆对地耦合电容,当雷击电压感应在落门回路电源24VDC正极,分析如下:
    (1)由图可知正常时C1的对地电容电压为雷击电压U,
    如果C1两端的对地电压为零,则说明坝下厂房至坝顶监控LCU现地控制单元屏控制电缆正极绝缘破坏,结果使电源正极接地,电源故障,但不会引起保护回路动作。
    (2)落门按钮两端电压为:U落=C2/(C落+C2)*U(公式1),机组LCU落门按钮布置在坝下厂房,距离雷电中心较远,按钮动合触点间隙较大(大于5mm),空气间隙被击穿导通的可能性较小。
    (3)C0两端的电压为:U0=C2/(C0+C2)*U≈U(C2>>C0)(公式2),由公式可知,雷击电压大部分加在C0两端,又因落门中间继电器KA1为微型继电器,动合触点间隙极小(C2>>C0),当雷击电压大于空气间隙击穿电压时,短路电弧将落门回路导通。
    (4)当雷击电压感应在落门回路电源24VDC负极,C2的对地电容电压为雷击电压U,如果C2两端的对地电压为零,则说明控制电缆负极对地绝缘破坏,结果使电源负极经落门继电器线圈接地,落门继电器动作。
    (5)故障源排除:现场测试各电缆对地絕缘电阻合格,排除电缆绝缘原因引起的故障。
    由以上结果可知,引起保护误动主要原因为:雷击全电压U加在24VD电源正极,微型继电器动合触点间隙极小。
    2.5 采取的防范措施及改进意见
    为了防止事件再次发生,已采取如下措施:
    (1)检查各接线端子应紧固,控制电缆屏蔽接地应可靠。
    (2)检查完善机组紧急事故流程及坝顶落闸门回路。
    (3)将落门中间继电器取两对动合触点串联后与远方落门按钮并联作为回路自保持使用,以提高雷击过电压时空气间隙距离。
    (4)改进落闸门回路中供电方式,将直流24V改为直流220V,增强抗干扰能力。
    2.6 进一步改进及实施对策
    (1)联系厂家,提高电气设备及元器件抗干扰能力;
    (2)对落门电磁阀重新选型,采用更可靠的带位置自保持的电磁阀作为落门电磁阀控制,这样对落门控制就不需要自保持信号,只要控制脉冲时间大于落门电磁阀可靠动作时间即可。既取消落门自保持回路,又尽可能避免了雷电过电压对回路的危害。
    (3)定期检测二次设备对接地网的接地电阻以及接地网本体的接地电阻是否满足接地要求;定期检测控制电缆对地绝缘,发现异常即使更换。
    (4)定期检查防雷装置功能是否满足要求。
    3 改进后效果
    通过在控制系统电源输入侧加装二次防雷装置,选择具备自锁功能的落门电磁阀,取消落门继电器自保持回路,有效提高了抗雷击干扰性能。
上一篇矿井提升信号闭锁装置的改进 下一篇几起雷击过电压对水电厂二次设备..
[责任编辑:1479666834]