3 问题解决
针对故障原因,探索出以下解决方法。
(1)重新敷设一条专用控制电缆用作变频器调速信号线,加装保护管后在电缆桥架、电缆沟内敷设至变电所端子柜内。
(2)新敷设一条通信光缆,沿仪表电缆桥架敷设至变电所时,加装保护管后在电缆桥架内敷设至变电所端子柜内,再通过2次光电转换实现控制。
(3)采用一种安全隔离手段,降低感应电压对变频器的干扰。
鉴于生产装置、设备已投产,生产单元内设备处在运行阶段,电缆桥架内的电缆处在带电状态,且敷设电缆的距离较远,采用前2种方法虽然可解决问题,但施工难度太大,费用相对较高。采用第3种方法不仅节约了施工成本,又避免了施工过程中人身及设备隐患,是一种较符合实际情况的方法。
在305控制室内SCDA系统的I/O端子输出侧加装隔离式安全栅,变频器能正常调速,但变频器BOP板液晶屏频率仍闪烁,测量变频柜端子排调速信号线仍有40V左右的感应电压。为进一步优化模拟输入信号,降低变电所内的电场干扰,在变频器的模拟信号SCDA系统的I/O输入端子前端安装了一个同样的安全栅。经测量,通过安全栅后端的感应电压已基本消除,变频器液晶屏频率显示数值稳定,通过变频器参数P0752调取变频器内部接收到的模拟输入电流信号与SCDA系统输出信号一致且稳定。经实际多次反复开车试验,变频器调速正常,正式改造后沥青装车泵P403/04, 05一直正常平稳运行。
4 方法依据
该研究中心共使用了2套DCS控制系统,分别为304中控室的浙大中控DCS操作系统和305控制室内的SCDA控制系统。通过对比两系统硬件连接方式,发现浙大中控DCS操作系统在模拟量输出端子后增加了隔离式安全栅,而SCDA控制系统在I/O输出后端通过通信电缆直接连接至变频器的信号输入端子。
隔离式安全栅采用限压、限流和隔离等措施,具有强大的信号处理能力,可阻止控制电缆中较高的感应电压干扰SCDA系统,又可输出纯净的模拟量控制信号。经过多次现场试验,在变频器模拟输入端子前再增加一个安全栅,不仅可隔绝整个控制电缆中由分布电容引起的感应电压对系统的干扰,还可隔绝处在变电所较强磁场中控制电缆的感应电压,从而保证变频器接收到可靠、安全的模拟电流控制信号。 SCDA系统增加安全栅后接线如图2所示。
5 结束语
由于控制电缆中存在分布电容,因此在同一根多芯电缆中的有源线芯会给其它线芯带来感应电压。通常,若控制电缆较短,则这种感应电压的影响不会很明显,但是当控制电缆长度超过600m后,再叠加上其它外界因素的影响,这种感应电压的干扰就会表现出来,往往造成调控信号的干扰,影响电子调控设备的正常可靠运行。虽然这种感应电压不可能完全消除,但是可通过采取措施降低它对电子调控设备可靠运行的影响。