火力發電廠熱控系統的干擾源分析

劉 健

神華陜西國華錦界能源有限責任公司，陜西榆林 719319

火力發電廠熱控系統的干擾源分析

劉 健

神華陜西國華錦界能源有限責任公司，陜西榆林 719319

現代工業社會的發展離不開電力能源的供應，而火力發電作為我國最主要的電力制造形式也越來越受到人們的關注。隨著科技的發展，計算機信息技術、PLC系統等的應用大大提高了發電廠系統的穩定性和安全性，但是由于熱控系統的程序復雜且影響因素眾多，因而還是會出現運算出錯等狀況。本文對火力發電廠的熱控系統的干擾源進行分析，并提出了相應的對策。

火力發電廠；熱控系統；干擾源

當前社會人們對于電力的需求量不斷提高，而且對供電安全穩定性的要求也越來越高。而熱控系統作為火力發電的重要組成部分，對其干擾源進行分析，并作出相對應的舉措降低干擾對于提高整個發電廠的效率來說就顯得尤為重要。更新設備、提高系統的抗干擾性、加強日常系統維護等都是重要的熱控系統抗干擾對策。

1 干擾的分類和原理

火力發電廠內部的環境較為復雜，熱控系統所包含的程序以及零部件也較多。熱控系統在工作時需要將指令或者各個零部件的運作情況轉換成微弱的低電壓、低電流信號才能進行傳輸。而在這過程中極易受到其他電磁信號的干擾，從而影響熱控系統對指令的反應速度，甚至是被無關電流信號誤導做出錯誤的反應。

分類的參考依據不同，可以得出最終的分類結果也會不同。一般被業內普遍接受的是以下三種分類方式：1）根據干擾產生方式的差別可以將其分為浪涌噪聲、高頻振噪聲以及放點噪聲；2）根據干擾信號波形的不同可以將其分為偶發噪聲和持續噪聲兩類；3）根據其干擾正常信號方式的不同將其分為共模干擾和差模干擾兩類。一般在實際的生產中采用第三種分類方式，而又以共模干擾的影響最大。由于命令的信號發送端和接收端的電位差不同而使得信號兩端都容易受到共模干擾信號的影響。共模干擾屬于非對稱性干擾的一種。

2 干擾的主要來源

2.1 控制機柜內部的干擾

控制機柜內部的構造比較復雜，且信號源也比較多，因而也容易發出干擾信號對熱控系統產生影響。我們可以將機柜內部的干擾分為卡件信號干擾、走線干擾以及接線端口干擾三種。機柜內部有大量的電器元件以及各種卡件，而許多卡件都有其使用壽命，如果長期未檢修或更換就很有可能造成卡件之間或者是電路之間的絕緣不良的情況的出現，這會造成漏電阻回路的產生，從而發出干擾信號。而且機柜內部的空間有限，要在這其中布置大量的走線就可能會造成一次電纜與二次線路的重合，這時的強弱電信號就可能相互融合影響，這種交互磁場的產生會影響信號的傳輸。此外接線的端口的工作量巨大，且維護較難這就會導致其在長期的運行之后發生松動的現象，這時在其結合的部位容易發生腐蝕，物質結構發生變化，電勢產生并對信號的回路進行干擾。

2.2 接線問題引起的干擾

接線普遍存在于熱控系統中，屬于十分重要但是極有可能出現問題的環節。在將信號線接入控制柜的過程中極容易受到環境中其他信號的干擾，導致控制端接受的信號出現誤差。不同的控制系統應當采用不同的電器元件進行信號的接受和分析，一旦在選擇中出現偏差就可能因為接觸點出現電位差而受到共模信號的干擾。而且信號線對于電磁場的反應敏感，因而如果信號線鋪設的地方與其他的電纜存在重疊的地方就極有可能導致在信號傳回的過程中受到這些磁場的干擾。除此之外接線松動會導致接觸干擾的產生，信號備用線在控制柜中的位置不恰當（垂直向上）會誘發天線效應，信號發送接受與發送端的距離跨度太大也會因為電位差的出現誘發信號干擾。

2.3 其他干擾

系統接地不良會導致信號干擾的產生。這種接地不良主要是指不同接地點之間存在電位差導致信號傳輸過程中形成電流環路，從而干擾信號的正常傳輸途徑。由于信號線不同于其他的電流傳輸電纜，因此在實際的生產過程中需要做好信號屏蔽層的設置，并保證屏蔽層無法容許電流的傳輸。但是在操作過程中經常會由于不同接地點電位差的存在以及屏蔽層與大地之間電流的出現影響屏蔽層的使用效果，這種屏蔽層上的感應電流極易對信號線上的信號產生干擾。

3 熱控系統抑制干擾的措施

3.1 對控制柜進行定期檢修

設備安裝前的檢查確認以及安裝后的日常檢修對于保證機組的正常運行以及抑制干擾來說都至關重要。控制柜內部干擾的產生絕大部分都與安裝不當、檢修不到位有關。首先在信號線安裝前需要對兩端接地點的電位差進行分析，避免電流回路的產生。此外在廠內檢修時需要對控制柜內的各個卡件、接線端點以及絕緣體的使用狀況等進行詳細的檢查和分析，盡可能降低設備因素導致的信號干擾情況的出現。接地電阻的測試和檢修尤為重要，在實際操作過程中對其檢修分為兩部分，當控制柜停止運行，屏蔽電纜斷開與大地的連接時，需要對大地與屏蔽電纜之間的電阻，當其小于規定的最小的電阻值時應及時進行更換或者調整。回復連接之后從線路的另一端進行電阻測試，其值應當小于4Ω。總之就是要通過檢修和維護保證控制柜的穩定運行。

3.2 選擇正確的接地方式

要想保證整個熱控系統的信號傳輸，抑制干擾源的影響單純進行控制系統一側單點接地所產生的效用是有限的。這時可以嘗試將控制系統信號線的接地連接斷開，選擇讓信號線的一端始終接地。發電廠的環境不可避免會導致信號線與其他電纜的相互交錯，為了避免這些電流的干擾可以采取具有屏蔽作用的特殊鎧裝型電纜或者直接在信號線外層加設屏蔽層。同時還可以采用雙層屏蔽方式，實際操作中外部屏蔽層電纜的兩端都需要接地，而內層的屏蔽只需一端接地即可，這些措施在實際應用中都取得了較好的成效。如果屏蔽層的加設仍舊不能減輕干擾，這時可以在系統中接入一個信號控制器，控制器可以通過一系列操作將所有信號電流的負端接地。

3.3 電纜的正確選擇和施工工藝減少

不同的信號傳輸電纜具有不同的特點，也有不同的適用范圍。因而在實際的應用中需要根據傳輸信號的不同特點選擇不同的信號線。電纜線的粗度要恰當，其橫截面耳朵面積應當保證在1mm2以上。除此之外，大電流信號與普通的模擬量信號以及低電平開關量信號應當分開，其信號線應當獨自開設一道電纜槽，要保證強弱電信號分別采用不同的電纜進行傳遞。現代化的熱控系統，信號的輸入和輸出端都是由計算機控制的，在這種情況下需要將電纜鋪設在電纜槽中，并保證其與大地的接觸良好，之后再進行加蓋處理。現代火力發電廠的熱控系統的信號傳遞一般都需要加設屏蔽層。電纜屏蔽層應當選用屏蔽效果良好的材質，例如銅或者鋁。對于不同的信號要選擇不同的電纜傳輸。

4 結論

綜上所述，在實際的發電過程中系統所受到的干擾更加復雜且多變，因而在實際的生產過程中要結合發電廠的實際情況對干擾源進行分析，并研究干擾的產生機理及抑制措施，從而對火力發電廠的熱控系統進行完善和更新，推動發電廠發電效率的提高的同時保證發電過程的安全性和穩定性，促進我國電力行業的發展。

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TM6

A

1674-6708（2015）149-0067-02

劉健，本科，研究方向：大型火力發電機組熱工控制