摘要： 低頻磁場(chǎng)的干擾是引起某水電站水輪發(fā)電機(jī)組上導(dǎo)軸承油槽油位磁翻板液位計(jì)磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作的重要因素。本文介紹了磁翻板液位計(jì)的工作原理， 分析磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作的原因， 提出屏蔽外部磁場(chǎng)的具體處理措施， 總結(jié)處理經(jīng)驗(yàn)， 在今后處理和防范磁場(chǎng)干擾問(wèn)題時(shí)， 具有重要的指導(dǎo)意義

 

       某水電站為地下式廠(chǎng)房， 裝有6 臺(tái)單機(jī)容量為7 0 0 ＭＷ 的水輪發(fā)電機(jī)組， 發(fā)電機(jī)為立軸半傘式， 發(fā)電機(jī)上導(dǎo)軸承油盆油位安裝一套磁翻板液位計(jì)， 液位計(jì)配置有模擬量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)送至監(jiān)控系統(tǒng)， 磁開(kāi)關(guān)是磁翻板液位計(jì)判斷油位是否正常的重要開(kāi)關(guān)量信號(hào)， 外部磁場(chǎng)引起磁翻板液位計(jì)磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作， 不但影響運(yùn)行人員對(duì)油位是否正常的判斷， 還影響水輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此， 如何有效地消除外部磁場(chǎng)對(duì)磁開(kāi)關(guān)的干擾值得研宄。

      文中主要針對(duì)外部磁場(chǎng)引起磁翻板液位計(jì)磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作情況， 對(duì)不同類(lèi)型的磁場(chǎng)干擾源及不同種類(lèi)的磁場(chǎng)屏蔽材料進(jìn)行分析研究， 總結(jié)不同的磁場(chǎng)干擾源與磁場(chǎng)屏蔽材料的關(guān)系。結(jié)果表明， 對(duì)低頻磁場(chǎng)， 可用高導(dǎo)磁材料做屏蔽體來(lái)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)屏蔽； 對(duì)高頻磁場(chǎng)， 由于同時(shí)存在電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量， 因此要求電場(chǎng)屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽同時(shí)進(jìn)行。通過(guò)分析研究， zui終找到了解決外部磁場(chǎng)引起磁翻板液位計(jì)磁開(kāi)關(guān)的處理措施。

 

2 ． 磁翻板液位計(jì)原理介紹

磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當(dāng)被測(cè)容器中的液位升降時(shí)， 液位計(jì)本體管中的磁性浮子也隨之升降， 浮子內(nèi)的永久磁鋼通過(guò)磁耦合傳遞到磁翻柱指示器， 驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)1 8 0°，當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由白色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色， 當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨?指示器的紅白交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí)際高度， 從而實(shí)現(xiàn)液位清晰的指示?？刂菩鸵何挥?jì)在磁翻板液位計(jì)的基礎(chǔ)上增加了磁開(kāi)關(guān)，在監(jiān)測(cè)液位的同時(shí)磁開(kāi)關(guān)信號(hào)可用于對(duì)液位進(jìn)行控制或報(bào)警； 遠(yuǎn)傳型是在磁翻板液位計(jì)的基礎(chǔ)上增加了4￣2 0 ｍ Ａ 變送傳感器， 在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)液位的同時(shí)將液位的變化通過(guò)變送傳感器、線(xiàn)纜及儀表傳到控制室， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。磁開(kāi)關(guān)是一種有觸點(diǎn)的無(wú)源電子開(kāi)關(guān)元件， 裝有兩個(gè)鐵質(zhì)的彈性黃片電板， 還灌有惰性氣體。平時(shí)， 兩個(gè)簧片是分開(kāi)的， 當(dāng)有磁性物質(zhì)靠近時(shí)， 兩個(gè)簧片被磁化而互相吸引接觸， 簧片就會(huì)吸合在一起， 使接點(diǎn)所接的電路連通。外部磁力消失后，兩個(gè)黃片由于本身的彈性而分開(kāi)， 電路就斷開(kāi)了。因此， 磁開(kāi)關(guān)是一種利用磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)控制的開(kāi)關(guān)器件。

 

3 ． 磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作原因分析

分析某水電站監(jiān)控故障信息一覽表， 發(fā)現(xiàn)磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)時(shí)間與勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)時(shí)間一致， 而磁開(kāi)關(guān)安裝位置正好處在勵(lì)磁電纜下方， 初步斷定磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作由勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾引起。發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題后， 將磁開(kāi)關(guān)靠近運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)滑環(huán)室， 由于此處磁場(chǎng)較強(qiáng)， 磁開(kāi)關(guān)受磁場(chǎng)力的作用又再一次動(dòng)作。因此， 可以＇斷定磁開(kāi)關(guān)的誤動(dòng)作由外部磁場(chǎng)干擾引起。進(jìn)一步分析可知， 勵(lì)磁電流屬于直流電流， 所感應(yīng)出的磁場(chǎng)屬于低頻磁場(chǎng)。

      磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部裝有鐵質(zhì)的彈性簧片， 在低頻磁場(chǎng)中， 鐵質(zhì)簧片被磁化， 從而使彈性簧片吸合導(dǎo)通， 而油位計(jì)內(nèi)部磁翻板未達(dá)到磁開(kāi)關(guān)動(dòng)作值的位置， 所以監(jiān)控誤報(bào)油位異常信號(hào)。當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)， 勵(lì)磁電纜中電流消失， 但此時(shí)磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作信號(hào)并未復(fù)歸， 下面將通過(guò)磁滯回線(xiàn)的概念來(lái)解釋此現(xiàn)象。

 

從圖2 （ 強(qiáng)磁物質(zhì)磁滯回線(xiàn)） 分析得出， 當(dāng)勵(lì)磁電纜中通過(guò)電流時(shí)， 在周?chē)袘?yīng)出磁場(chǎng)， 磁開(kāi)關(guān)中的鐵質(zhì)簧片被磁化，一定時(shí)間后達(dá)到飽和狀態(tài)。機(jī)組停機(jī)后， 勵(lì)磁電纜中電流消失， 周?chē)艌?chǎng)開(kāi)始減弱， 磁開(kāi)關(guān)中的鐵質(zhì)簧片也開(kāi)始退磁， 如圖2 可看出， 當(dāng)周?chē)艌?chǎng)減小到0 時(shí)， 磁滯回線(xiàn)中因?yàn)槌C頑力的存在，鐵質(zhì)簧片的磁性并沒(méi)有完全消失， 所以磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作的信號(hào)不會(huì)復(fù)歸。此時(shí)需要在磁開(kāi)關(guān)附近用永久磁鐵產(chǎn)生一個(gè)與原磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)， 使矯頑力相互抵消， 鐵質(zhì)簧片中的磁性消失， 磁開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作信號(hào)復(fù)歸。