1.引言(yan)
某水(shui)電站(zhan)爲地(di)下式(shi)廠房(fang),裝有(you)6台單(dan)機容(rong)量爲(wei)700MW的水(shui)輪發(fa)電💘機(ji)組,發(fa)電機(ji)爲立(li)軸半(ban)傘式(shi),發電(dian)機上(shang)導軸(zhou)💚承油(you)✉️盆油(you)位安(an)裝一(yi)套磁(ci)翻闆(pan)液位(wei)計
,液(ye)位計(ji)配置(zhi)有模(mo)拟量(liang)和開(kai)關量(liang)信号(hao)送至(zhi)監控(kong)系🐅統(tong),磁開(kai)關是(shi)磁翻(fan)闆液(ye)位計(ji)判斷(duan)油位(wei)是否(fou)正常(chang)的重(zhong)要開(kai)關📐量(liang)信🥰号(hao),外部(bu)磁場(chang)引起(qi)磁翻(fan)闆液(ye)位計(ji)磁開(kai)關誤(wu)動作(zuo),不🌈但(dan)影響(xiang)運行(hang)人🍉員(yuan)對油(you)位是(shi)否正(zheng)常的(de)判斷(duan),還影(ying)響水(shui)輪發(fa)電機(ji)組⭐的(de)安全(quan)穩定(ding)運行(hang)。因此(ci),如何(he)有效(xiao)地消(xiao)除外(wai)部磁(ci)場對(dui)磁開(kai)關的(de)幹擾(rao)值🔱得(de)研宄(gui)。
文中(zhong)主要(yao)針對(dui)外部(bu)磁場(chang)引起(qi)磁翻(fan)闆液(ye)位計(ji)磁開(kai)關誤(wu)動作(zuo)🌐情🈲況(kuang),對不(bu)同類(lei)型的(de)磁場(chang)幹擾(rao)源及(ji)不同(tong)種類(lei)🌈的磁(ci)場屏(ping)蔽材(cai)料進(jin)行分(fen)析研(yan)究,總(zong)結不(bu)同的(de)磁場(chang)幹擾(rao)源與(yu)磁場(chang)屏蔽(bi)材料(liao)的關(guan)系🈲。結(jie)果表(biao)明,對(dui)低頻(pin)磁場(chang)💁,可用(yong)高導(dao)磁材(cai)料做(zuo)🎯屏蔽(bi)體來(lai)實現(xian)磁場(chang)屏蔽(bi);對高(gao)頻磁(ci)場,由(you)于同(tong)時存(cun)在電(dian)場分(fen)量和(he)磁場(chang)分量(liang),因此(ci)要🏃求(qiu)電場(chang)屏蔽(bi)和磁(ci)場屏(ping)蔽同(tong)時進(jin)行。通(tong)過分(fen)析研(yan)究,最(zui)終找(zhao)到了(le)解決(jue)外部(bu)磁場(chang)引起(qi)磁翻(fan)闆液(ye)位計(ji)磁開(kai)關的(de)㊙️處理(li)措施(shi)。
2.磁翻(fan)闆液(ye)位計(ji)原理(li)介紹(shao)
磁翻(fan)闆液(ye)位計(ji)根據(ju)浮力(li)原理(li)和磁(ci)性耦(ou)合作(zuo)用而(er)成🎯。當(dang)被測(ce)容器(qi)中的(de)液位(wei)升降(jiang)時,液(ye)位計(ji)本體(ti)管中(zhong)的磁(ci)性浮(fu)👌子也(ye)随之(zhi)升降(jiang),浮子(zi)内的(de)永久(jiu)磁鋼(gang)通過(guo)磁耦(ou)合傳(chuan)遞到(dao)磁翻(fan)柱🈲指(zhi)示器(qi),驅動(dong)紅、白(bai)翻柱(zhu)翻轉(zhuan)180°,當液(ye)位上(shang)升時(shi)翻柱(zhu)由白(bai)色轉(zhuan)變爲(wei)紅色(se),當液(ye)位下(xia)降時(shi)翻柱(zhu)由紅(hong)色轉(zhuan)變爲(wei)白色(se),指示(shi)器⚽的(de)紅白(bai)交界(jie)處爲(wei)容器(qi)内部(bu)液位(wei)的實(shi)際高(gao)度,從(cong)而實(shi)現液(ye)位清(qing)晰的(de)指示(shi)。控制(zhi)型液(ye)位計(ji)在磁(ci)翻闆(pan)液位(wei)計的(de)基礎(chu)上增(zeng)加了(le)磁開(kai)關,在(zai)監測(ce)液位(wei)的同(tong)時磁(ci)開關(guan)信号(hao)可用(yong)于對(dui)液位(wei)進行(hang)控制(zhi)或報(bao)警;遠(yuan)傳型(xing)是在(zai)🔴磁翻(fan)🐉闆液(ye)位計(ji)的基(ji)礎☀️上(shang)增加(jia)4~20mA變送(song)傳感(gan)器,在(zai)現場(chang)監測(ce)✨液位(wei)的同(tong)時将(jiang)液位(wei)的變(bian)化通(tong)過變(bian)送傳(chuan)感器(qi)、線纜(lan)及儀(yi)🍉表傳(chuan)到控(kong)制室(shi),實現(xian)遠程(cheng)監測(ce)和控(kong)制。磁(ci)開關(guan)是一(yi)種有(you)♉觸點(dian)的無(wu)源電(dian)子開(kai)關元(yuan)件,裝(zhuang)有兩(liang)個鐵(tie)質的(de)彈性(xing)黃片(pian)電闆(pan),還灌(guan)有惰(duo)性氣(qi)體。平(ping)時,兩(liang)個簧(huang)㊙️片是(shi)分開(kai)的,當(dang)有磁(ci)性物(wu)質靠(kao)近時(shi),兩個(ge)簧片(pian)被磁(ci)化而(er)互相(xiang)吸引(yin)接觸(chu),簧片(pian)就會(hui)吸合(he)在一(yi)起,使(shi)接點(dian)🌈所接(jie)的電(dian)路🆚連(lian)通。外(wai)部磁(ci)力消(xiao)失後(hou),兩個(ge)黃片(pian)由于(yu)本身(shen)的彈(dan)性而(er)分開(kai),電路(lu)就開(kai)了。因(yin)此,磁(ci)開關(guan)是一(yi)種利(li)用磁(ci)👈場信(xin)号來(lai)控制(zhi)的開(kai)關器(qi)件。
3.磁開(kai)關誤(wu)動作(zuo)原因(yin)分析(xi)
分析(xi)某水(shui)電站(zhan)監控(kong)故障(zhang)信息(xi)一覽(lan)表,發(fa)現磁(ci)開關(guan)誤動(dong)時間(jian)與勵(li)磁系(xi)統起(qi)勵時(shi)間一(yi)緻,而(er)磁開(kai)關安(an)裝位(wei)置正(zheng)好處(chu)👉在勵(li)磁電(dian)纜下(xia)方,初(chu)步斷(duan)定磁(ci)開關(guan)誤動(dong)作由(you)勵磁(ci)電流(liu)産生(sheng)的磁(ci)場幹(gan)擾引(yin)起。發(fa)現該(gai)問題(ti)後,将(jiang)磁開(kai)關靠(kao)近運(yun)行中(zhong)的發(fa)電機(ji)滑環(huan)室,由(you)于此(ci)處磁(ci)場較(jiao)強,磁(ci)開關(guan)✌️受磁(ci)場力(li)的作(zuo)用又(you)再一(yi)次動(dong)作。因(yin)此,可(ke)以'斷(duan)定磁(ci)開關(guan)的誤(wu)動作(zuo)由外(wai)部磁(ci)場幹(gan)擾引(yin)起。進(jin)一步(bu)分析(xi)可知(zhi),勵磁(ci)電流(liu)屬于(yu)直流(liu)電🔱流(liu),所感(gan)應出(chu)的磁(ci)場屬(shu)于低(di)頻磁(ci)場
磁(ci)開關(guan)内部(bu)裝有(you)鐵質(zhi)的彈(dan)性簧(huang)片,在(zai)低頻(pin)磁場(chang)中,鐵(tie)質簧(huang)片被(bei)磁化(hua),從而(er)使彈(dan)性簧(huang)片吸(xi)合導(dao)通,而(er)油位(wei)計🎯内(nei)部磁(ci)翻闆(pan)未達(da)到磁(ci)開關(guan)動作(zuo)值的(de)位置(zhi),所以(yi)監控(kong)誤報(bao)油位(wei)異常(chang)信号(hao)。當機(ji)組停(ting)機時(shi),勵磁(ci)電纜(lan)中電(dian)流消(xiao)失,但(dan)此時(shi)磁開(kai)關誤(wu)動作(zuo)信号(hao)并未(wei)複歸(gui),下面(mian)将通(tong)過磁(ci)滞回(hui)線的(de)概念(nian)來解(jie)💋釋此(ci)現象(xiang)。
從(cong)圖2 (強(qiang)磁物(wu)質磁(ci)滞回(hui)線)分(fen)析得(de)出,當(dang)勵磁(ci)電纜(lan)中通(tong)過電(dian)☎️流時(shi),在周(zhou)圍感(gan)應出(chu)磁場(chang),磁開(kai)關中(zhong)的鐵(tie)質簧(huang)片被(bei)磁化(hua),一定(ding)時✍️間(jian)後達(da)到飽(bao)和狀(zhuang)态。機(ji)組停(ting)機後(hou),勵磁(ci)🈚電纜(lan)中電(dian)流消(xiao)失,周(zhou)圍磁(ci)場開(kai)始減(jian)弱,磁(ci)開關(guan)中的(de)鐵😄質(zhi)簧片(pian)也開(kai)始退(tui)磁,如(ru)圖2可(ke)看出(chu),當周(zhou)圍磁(ci)場減(jian)小到(dao)0時,磁(ci)滞回(hui)線中(zhong)因爲(wei)矯頑(wan)📱力的(de)存在(zai),鐵質(zhi)簧片(pian)的磁(ci)性并(bing)沒有(you)完全(quan)消✏️失(shi),所以(yi)磁開(kai)關誤(wu)動作(zuo)的信(xin)号不(bu)會複(fu)歸。此(ci)時需(xu)要在(zai)磁開(kai)關附(fu)近用(yong)永久(jiu)磁鐵(tie)産生(sheng)一個(ge)與⛹🏻♀️原(yuan)磁場(chang)方向(xiang)相反(fan)的磁(ci)場,使(shi)矯頑(wan)力相(xiang)互抵(di)消,鐵(tie)質簧(huang)片中(zhong)的磁(ci)性消(xiao)失,磁(ci)開關(guan)誤💁動(dong)作信(xin)号複(fu)歸。
4.屏(ping)蔽外(wai)部磁(ci)場的(de)處理(li)措施(shi)
4.1磁場(chang)屏蔽(bi)原理(li)介紹(shao)
磁場(chang)由磁(ci)體産(chan)生,由(you)磁體(ti)的N極(ji)指向(xiang)S極,在(zai)磁體(ti)的外(wai)⛷️部形(xing)成閉(bi)合的(de)形式(shi),距離(li)轄射(she)源越(yue)近,磁(ci)場強(qiang)度越(yue)強。磁(ci)場的(de)屏蔽(bi)的原(yuan)理是(shi)利用(yong)磁性(xing)屏蔽(bi)材料(liao),改變(bian)磁場(chang)的方(fang)向,由(you)于磁(ci)場通(tong)過低(di)磁阻(zu)的通(tong)路被(bei)旁路(lu)掉,因(yin)此可(ke)保證(zheng)被屏(ping)🚶♀️蔽的(de)物體(ti)不受(shou)磁場(chang)的幹(gan)擾影(ying)🈲響。磁(ci)場屏(ping)蔽分(fen)爲靜(jing)磁屏(ping)蔽和(he)電磁(ci)屏💔蔽(bi)。
靜磁(ci)場是(shi)穩恒(heng)電流(liu)或永(yong)久磁(ci)體産(chan)生的(de)磁場(chang),靜磁(ci)屏蔽(bi)🤩是利(li)用高(gao)磁導(dao)率M的(de)鐵磁(ci)材料(liao)做成(cheng)屏蔽(bi)罩以(yi)屏蔽(bi)外磁(ci)🔞場,靜(jing)磁屏(ping)蔽的(de)原理(li)可以(yi)用磁(ci)路的(de)概念(nian)來說(shuo)明,如(ru)将鐵(tie)磁材(cai)料做(zuo)成截(jie)面如(ru)圖2的(de)回路(lu),則在(zai)⛷️外磁(ci)場中(zhong),絕大(da)部分(fen)🌂磁場(chang)集中(zhong)在鐵(tie)磁回(hui)路中(zhong)。這可(ke)📧以把(ba)鐵磁(ci)材料(liao)與空(kong)腔中(zhong)的空(kong)氣作(zuo)爲💁并(bing)聯磁(ci)路來(lai)分析(xi)。因爲(wei)鐵磁(ci)材料(liao)的磁(ci)導率(lü)㊙️比空(kong)氣的(de)磁導(dao)率要(yao)大幾(ji)千倍(bei)🏒,所以(yi)空👅腔(qiang)的磁(ci)阻比(bi)鐵磁(ci)材料(liao)的磁(ci)阻大(da)得🔴多(duo),外磁(ci)場的(de)磁感(gan)應線(xian)的絕(jue)大部(bu)份将(jiang)沿着(zhe)鐵磁(ci)❄️材料(liao)壁内(nei)通過(guo),而進(jin)入空(kong)腔的(de)磁通(tong)量極(ji)少。這(zhe)樣,被(bei)💁鐵磁(ci)材料(liao)屏蔽(bi)的空(kong)腔就(jiu)基本(ben)上沒(mei)有外(wai)💰磁場(chang),從而(er)達到(dao)靜磁(ci)屏蔽(bi)的目(mu)的。
電磁(ci)場在(zai)導電(dian)介質(zhi)中傳(chuan)播時(shi),其場(chang)量(E和(he)H)的振(zhen)幅随(sui)距離(li)🙇♀️的增(zeng)加而(er)按指(zhi)數規(gui)律衰(shuai)減。從(cong)能量(liang)的觀(guan)點看(kan),電磁(ci)♊波在(zai)⭐導電(dian)介質(zhi)中傳(chuan)播時(shi)有能(neng)量損(sun)耗,因(yin)此,表(biao)☁️現爲(wei)場量(liang)振幅(fu)的減(jian)小。導(dao)體表(biao)面的(de)場量(liang)最大(da),愈深(shen)入導(dao)體内(nei)部,場(chang)量愈(yu)小。這(zhe)種現(xian)象也(ye)稱爲(wei)趨膚(fu)效應(ying)。利用(yong)趨膚(fu)效應(ying)可以(yi)阻止(zhi)高頻(pin)電磁(ci)波透(tou)入良(liang)導體(ti)♈而做(zuo)成電(dian)磁♌屏(ping)🏃♀️蔽裝(zhuang)置。電(dian)磁屏(ping)蔽是(shi)抑制(zhi)幹擾(rao),增強(qiang)設備(bei)的可(ke)靠性(xing)及提(ti)髙産(chan)品質(zhi)量的(de)✔️有效(xiao)手段(duan)。合理(li)地使(shi)用電(dian)磁屏(ping)蔽,可(ke)❌以抑(yi)制外(wai)來高(gao)頻電(dian)磁波(bo)的幹(gan)擾,也(ye)可以(yi)避免(mian)作爲(wei)幹擾(rao)源去(qu)影響(xiang)其他(ta)設備(bei)💯。
4.2磁場(chang)屏蔽(bi)材料(liao)選取(qu)
磁性(xing)屏蔽(bi)材料(liao)的磁(ci)導率(lü)與外(wai)界的(de)磁場(chang)強度(du)有關(guan),外界(jie)磁場(chang)強⛱️度(du)不同(tong),磁性(xing)材料(liao)的磁(ci)導率(lü)也不(bu)同,飽(bao)和通(tong)量密(mi)度也(ye)不同(tong),因此(ci),在磁(ci)場的(de)屏蔽(bi)設計(ji)中的(de)🌈作用(yong)也不(bu)同。當(dang)屏蔽(bi)低頻(pin)磁場(chang)時,選(xuan)擇磁(ci)鋼、坡(po)莫合(he)金、鐵(tie)等導(dao)磁率(lü)高的(de)材料(liao),而屏(ping)蔽高(gao)頻磁(ci)♋場則(ze)應選(xuan)♈擇銅(tong)鋁等(deng)導電(dian)率高(gao)的材(cai)料。
4.3處(chu)理措(cuo)施
從(cong)以上(shang)分析(xi)可知(zhi),水輪(lun)發電(dian)機組(zu)各軸(zhou)承油(you)盆磁(ci)翻闆(pan)💛油😘位(wei)計所(suo)受的(de)幹擾(rao)屬于(yu)低頻(pin)磁場(chang)幹擾(rao),屏蔽(bi)應選(xuan)用高(gao)磁導(dao)率材(cai)料👄,由(you)于條(tiao)件限(xian)制,我(wo)們選(xuan)用了(le)厚度(du)爲5mm鐵(tie)闆作(zuo)爲屏(ping)蔽材(cai)✊料,且(qie)在設(she)計時(shi),盡可(ke)能的(de)少留(liu)孔洞(dong)及縫(feng)隙,避(bi)免📐增(zeng)加磁(ci)屏蔽(bi)體的(de)磁阻(zu),從而(er)降低(di)屏蔽(bi)效果(guo),開機(ji)起勵(li)後進(jin)行驗(yan)證,上(shang)導軸(zhou)承油(you)槽油(you)位異(yi)常信(xin)号未(wei)再報(bao)出。
5.結(jie)論
低(di)頻磁(ci)場的(de)幹擾(rao)是引(yin)起某(mou)水電(dian)站水(shui)輪發(fa)電機(ji)組上(shang)導軸(zhou)承油(you)槽磁(ci)翻闆(pan)液位(wei)計磁(ci)開關(guan)誤動(dong)作的(de)重要(yao)因素(su),經過(guo)多次(ci)實驗(yan)分析(xi),得到(dao)以下(xia)結論(lun):
1)屏蔽(bi)低頻(pin)磁場(chang)的材(cai)料應(ying)選用(yong)高磁(ci)導率(lü)材料(liao)的磁(ci)翻闆(pan)液位(wei)計;
2)磁(ci)場強(qiang)度較(jiao)大時(shi),應增(zeng)加磁(ci)屏蔽(bi)材料(liao)的厚(hou)度;
3)盡(jin)可能(neng)的減(jian)少屏(ping)蔽體(ti)的接(jie)縫和(he)孔洞(dong),避免(mian)增加(jia)磁屏(ping)蔽體(ti)的磁(ci)阻,降(jiang)低屏(ping)蔽效(xiao)果。縫(feng)隙、孔(kong)洞盡(jin)量沿(yan)磁場(chang)方向(xiang)分布(bu)。
以上(shang)内容(rong)來源(yuan)于網(wang)絡，如(ru)有侵(qin)權請(qing)聯系(xi)即删(shan)除!
