（中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司广西南宁530007）
摘要：本文根据本人参加的某电厂机组调试，对一根涉及斗轮机与皮带联锁的控制电缆因为感应电压导致继电器动作不正常的分析、判断及处理进行了描述，希望对以后的设计，施工提供一些参考。
关键词：长控制电缆感应电压分析
一、前言
对于电厂建设而言，电缆敷设是电气部分必不可少的一部分。在电缆敷设过程中，因为电缆的选择及各种外部因素的影响，经常会导致各种感应电压的产生。进而引起现场控制开关或者继电器显示不正确等等各种问题。这种感应电压是很难被完全消除的，只能采取各种措施去降低它。
二、项目简介
某电厂机组为2x330MW燃煤供热机组。电厂燃煤采用海路运输方式，自建煤码头，卸船机卸煤，露天煤场储煤，斗轮机上煤至煤仓的方式工作。
项目厂址位于北回归线以南，属南亚热带季风性海洋气候。夏半年受来自海洋的夏季风影响，温暖多雨，且受台风影响，暴雨频繁；冬半年受西伯利亚吹来的冬季风影响，干燥少雨。冬季强冷空气可入侵厂址区域，偶有霜冻。7月份平均气温最高，为28℃左右。全年相对湿度变化不大，多年平均值为79%。由于受冷暖气流和热带气旋的影响，全年雨量充沛，多年平均年降雨量约为1900mm。
该工程输煤系统共设置4个转运站，C0A，C1A，C2A、B，C3A、B，C4A、B共计8条皮带输送机。输煤程控系统设主站1个，远程站2个。其中，主站位于输煤综合楼输煤控制室，T0转运站设1个远程站，煤仓间设1个远程站。斗轮机布置于露天煤场，C1A皮带贯穿整个露天煤场，将露天煤场一分为二。斗轮机控制信号就近接入T0转运站远程站（距离约300米）
三、事故简述
在机组试运行过程中，斗轮机的控制电缆因为产生感应电压，导致联锁信号显示不正常，影响斗轮机与皮带之间联锁保护的投入切除。
四、事故经过
第一次问题发生是在现场调试过程中，皮带机及斗轮机均停运时，输煤程控却显示斗轮机时而运行时而停止。而在同一时刻，斗轮机控制屏同样显示皮带机时而运行时而停止。
第二次问题发生是在第一次问题处理完成后，相同问题又再次发生。
由于此问题反复发生，最后只能由斗轮机厂家暂时切除与皮带机的联锁，直至问题彻底解决。该问题已经影响了输煤系统的安全运行。
五、事故分析
第一次问题发生后，由业主召集设计，施工单位，厂家及监理，进行专项问题排查：
1）首先由设计检查图纸是否设计有误。经检查图纸设计无误（斗轮机联锁信号是通过将真空接触器合闸状态辅助接点串入一个220VAC中间继电器回路，由中间继电器拓展接点去斗轮机联锁信号）；
2）然后施工单位检查盘柜接线是否有误，检查皮带机6kV开关柜发现真空接触器已经断电，真空接触器分闸状态接点与合闸状态接点显示正常。同时对联锁信号的继电器进行核查是否已损坏，经拆线检查继电器本身没有问题，但是将继电器按原线接回，便时不时发出不正确信号。
这时开始考虑感应电压，导致继电器误动。于是检查方向分两方面：1）用指针式万用表测联锁回路中接触器辅助接点两端电压45V左右，也就是说联锁中间继电器线圈两端的电源就是175V左右，此电压已足以让中间继电器带电，时不时发出错误的信号。2）同时查看电缆，首先查看电缆型号，发现电缆为不带屏蔽的10x1。5截面电缆，用指针式万用表对感应电压进行确认，先用高量程档测对地电压，再用低量程档测对地电压，发现电压随着量程的降低而降低，确认了电缆有感应电压。
确认是感应电压影响继电器后，大家讨论采取以下措施降低感应电压：
1）暂不考虑更换电缆，而是将继电器更换成消耗功率大的继电器或者在原继电器上加装电容（利用电阻减少干扰，使继电器减少误动）。最终决定加装电容。只是该方案并未根本解决问题，继电器本身的隐患仍然存在。
2）对电缆芯进行调整，感应电压较低的电缆芯替换感应电压较高的电缆芯，同时电缆中其余未使用的电缆备用芯均接地。
经过这两个方法处理后，该联锁信号电缆恢复正常，试运行继续进行。
第二次问题发生后，经检查仍是感应电压的问题，这次是因为随着输煤现场安装的持续进行，电缆沟内电缆越来越多，该联锁控制电缆被挤至靠近斗轮机6kV动力电缆侧，而该联锁控制电缆是不带屏蔽层的，最终导致由斗轮机6kV动力电缆产生高压电感应至该联锁控制电缆，造成联锁保护回路异常。
六、结论及整改方案
通过对以上情况的具体分析，可以确定斗轮机联锁控制不正常的原因是由于电缆感应电压导致的。据此提出以下整改方案：
1）由于联锁中间继电器加装电容为暂时性解决问题的方式，为了彻底解决问题，更换联锁中间继电器，由220VAC电源更换为110VDC电源，而且6kV开关柜柜顶小母线已提供有110VDC电源，无需另外拉直流电源。该方案能根本解决继电器本身的隐患：原交流电源继电器由于线圈吸合功率小，在控制回路受到感应电压的影响下，导致继电器吸合，进而发出错误的信号。
2）彻底更换该联锁控制电缆，为防止高压电通过控制电缆感应至输煤程控系统，造成插件、模块损坏，将控制电缆更换为带总屏蔽及分屏蔽的耐火控制电缆。
3）重新敷设电缆时将该电缆放置于电缆沟内远离6kV动力电缆的一层（远离干扰源）
4）对新敷设的电缆进行良好接地（使用现场侧和输煤程控T0转运站远程站侧两侧接地，以免造成信号放大）
七、结果
执行整改方案后，皮带机及斗轮机均正常运行，斗轮机厂家投入与皮带机的联锁后，各个控制屏也都显示正常。问题得到解决。
八、防范措施
由于此次问题的产生都是由感应电压引起的，建议各个部门以后在感应电压方面引起重视，尤其在设计施工过程中应注意以下几点：
I.虽然动力电缆和控制电缆在各自的电缆中走线，但是在敷设过程中有时会不注意将其放在同一侧走线。此时应该满足《电力工程电缆设计规范》5.1.3条对电缆敷设的要求：
5.1.3电缆群敷设在同一通道中位于同侧的多层支架上配置，应符合下列规定：
（1）应按电压等级由高至低的电力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通讯电缆的顺序排列。当水平通道中含有35kV以上高压电缆，或为满足引入柜盘的电缆符合允许弯曲半径要求时，宜按“由下而上”的顺序排列。在同一工程中或电缆通道延伸于不同工程的情况，均应按相同的上下排列顺序原则来配置。
（2）支架层数受通道空间限制时，35kV及以下的相邻电压级电力电缆，可排列于同一层支架，1kV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上。
（3）同一重要回路的工作与备用电缆需实行耐火分隔时，宜适当配置在不同层次的支架上。
II.如果外部条件不允许分层布置，低压电缆与控制电缆必须同层布置的。应该对控制电缆增加隔板。
III.控制电缆屏蔽的选择应符合下列规定：开关量信号可选用总屏蔽；高电平模拟信号宜选用对绞线芯总屏蔽，必要时也可选用对绞线芯分屏蔽；低电平模拟信号或者脉冲量信号宜选用对绞线芯分屏蔽，必要时也可选用对绞线芯分屏蔽复合总屏蔽。其他情况，应按电磁感应，静电感应和地电位升高等影响因素选用适宜的屏蔽类型。
IV.敷设完成后进行接线时需考虑控制电缆的接地。接地还有单侧接地和双侧接地的区别：计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层，不得构成两点或多点接地，应集中式一点接地；集成电路，微机保护的电流电压和信号的控制电缆屏蔽层，应在开关安置场所与控制室同时接地；除此以外，当控制电缆的电磁感应干扰较大时，宜采用两点接地；静电感应的干扰较大时，可采用一点接地。
V.如果某些重要的联锁信号可考虑将联锁保护的继电器更换成直流继电器，同时将交流控制电源经整流后接入继电器线圈。
参考文献：
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[5]林树国控制电缆感应电压引起机泵频繁故障停机事故《电工技术》2016