[发明专利]一种二次控制电缆远端电压跟随装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及屏蔽电流控制领域，具体涉及一种二次控制电缆远端电压跟随装置及方法。

背景技术

二次控制电缆用于电力设备与控制柜之间的连接，是控制电力设备运行的电缆。控制电缆屏蔽层两端接地，当外界电磁场发生突变时，比如雷电流经避雷针、避雷器流经地网，操作过电压经避雷器流经地网时，控制电缆屏蔽层将会形成环流，降低外界电磁场对控制电缆的影响。

但在某些情况下，外界电磁场呈周期性变化，且其干扰对控制电缆的影响在可接受的范围内，但由于屏蔽层与地网的电阻较小，其电流较大，超过可接受的范围，造成电缆烧毁等严重事故。如某站大型空心电抗器下的电缆屏蔽层电流可达约10A，电压差可达10.47V，已将控制电缆的屏蔽线烧毁。

而现有的防护措施：简单将控制电缆屏蔽层一端甩开，形成单端接地。现有方法虽然可以有效避免屏蔽层环流的影响，但导致屏蔽层对雷电流、操作过电压的屏蔽效果减弱。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种二次控制电缆远端电压跟随装置及方法，可极大的降低二次控制电缆屏蔽层的电磁环流，并且不影响电缆屏蔽层对雷电流、操作过电压等干扰的屏蔽。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种二次控制电缆远端电压跟随装置，包括有：

二次控制电缆，其一开口端的屏蔽层接地，另一开口端定义为A端，该A端的屏蔽层通过高通滤波电路后接地；

变频器，其电压输出端电性连接二次控制电缆屏蔽层的A端的屏蔽层；

控制器，其检测二次控制电缆A端屏蔽层的电压信号和频率信号，并与变频器控制连接；

电压源，为上述变频器和控制器供电。

进一步，作为一个所述控制器为PLC控制器。

进一步，所述控制器在控制信号输出端还设有延迟输出信号的延时模块。

进一步，还包括有电压变送器，其电压模拟信号输入端连接所述A端屏蔽层，其电压数字信号输出端连接PLC控制器的电压输入端，所述电压变送器由电压源供电。

进一步，还包括有频率变送器，其频率模拟信号输入端连接所述A端屏蔽层，其频率数字信号输出端连接PLC控制器的频率输入端，所述频率变送器由电压源供电。

进一步，所述高通滤波电路为RC并联电路。

本发明还公开一种二次控制电缆远端电压跟随方法，应用于上述装置，包括如下步骤：

步骤S10，具有两端开口的二次控制电缆，将一开口端的屏蔽层接地，另一开口端作为A端，将A端的屏蔽层通过高通滤波电路滤波后接地；

步骤S20，检测A端屏蔽层感应电压的幅值和频率；

步骤S30，当A端屏蔽层感应电压的幅值和频率均小于电压阈值和频率阈值，由PLC控制器控制变频器输出到A端屏蔽层的电压幅值和频率，使之与屏蔽层感应电压的幅值和频率一致；

步骤S40，若A端屏蔽层感应电压的幅值超过电压阈值，则控制变频器输出电压不再升高。

本发明再公开一种二次控制电缆远端电压跟随方法，包括如下步骤：

步骤S10，具有两端开口的二次控制电缆，将一开口端的屏蔽层接地，另一开口端作为A端，将A端的屏蔽层通过高通滤波器滤波后接地；

步骤S20，检测A端屏蔽层感应电压的幅值和频率；

步骤S30，相对步骤S20延迟预设时间后，再控制变频器输出到A端屏蔽层的电压幅值和频率，使之与屏蔽层感应电压的幅值和频率一致；

步骤S40，当所述A端屏蔽层的感应电压超过电压阈值，则控制变频器的输出电压不再升高。

本发明的一种二次控制电缆远端电压跟随装置及方法，具有如下有益效果：

1、提出控制电缆一端接地，一端利用高通滤波器接地的措施。能有效控制电缆在雷电流入侵或者操作过电压产生时二次电缆芯感应电压。又能降低大型空心电抗器等大干扰设备形成的干扰；

2、利用变频器跟踪控制电缆的感应电压，使控制电缆屏蔽层的非必要环流降为0；

3、变频器的输出最高幅值可调，避免控制电缆芯感应电压超过允许值；

4、变频器的响应速度慢，使得屏蔽层不受雷电流、操作过电压等快速变化的高频干扰影响；

5、可以利用一个控制电缆屏蔽层远端电压跟随模块跟踪多根控制电缆，节省投资。

附图说明

图1为本发明的二次控制电缆远端电压跟随装置的电路原理图。

具体实施方式