淺談火電廠測控系統(tǒng)干擾及處理辦法

山東齊魯電機(jī)制造有限公司 劉德剛

中國東方電氣股份有限公司 宋風(fēng)強(qiáng)

淺談火電廠測控系統(tǒng)干擾及處理辦法

山東齊魯電機(jī)制造有限公司 劉德剛

中國東方電氣股份有限公司 宋風(fēng)強(qiáng)

伴隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，DCS的應(yīng)用十分的廣泛，同時(shí)在發(fā)電廠控制系統(tǒng)中的運(yùn)用也更加的突出。熱工測控系統(tǒng)的可靠性將直接對發(fā)電廠的安全生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響。因此，系統(tǒng)的抗干擾的能力對于整個(gè)系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行都有關(guān)鍵性的影響。為了確保熱工控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行正常的運(yùn)行，防止和消除干擾是一個(gè)不容忽視的環(huán)節(jié)。本文簡要的對熱工控制系統(tǒng)在應(yīng)用中的干擾與抗干擾問題作相關(guān)介紹，以供參考。

火電廠；控制系統(tǒng)；干擾源

1.干擾的來源

1.1 當(dāng)我們的設(shè)計(jì)、安裝以及所使用的環(huán)境不能夠符合相關(guān)的要求時(shí)，就會造成干擾的產(chǎn)生

正如控制室在設(shè)計(jì)時(shí)，其不能夠被安置在大型電氣設(shè)備的旁邊，我們需要將控制室的結(jié)構(gòu)需要不斷的進(jìn)行完善，如果出現(xiàn)靠近振動(dòng)源或者是靠近熱源的情況，就會由于線路卡件接觸不良或者是由于溫蒂超過所能承受的相應(yīng)限度，從而造成對DCS系統(tǒng)的可靠性的干擾。

1.2 供電系統(tǒng)所引入的干擾

變壓器、穩(wěn)定的電源一級開關(guān)電源等等一系列，其產(chǎn)生的電源大多都是由于直流電源的濾波不佳。與此同時(shí)，由于電壓的不穩(wěn)定以及電源變壓器的交流變化，會使得邏輯電路上出現(xiàn)錯(cuò)誤的操作。

1.3 MCC柜以及電機(jī)等等一系列的電氣設(shè)會引入電磁干擾

現(xiàn)場的設(shè)備頻繁的啟動(dòng)各種一級機(jī)關(guān)，就會使得設(shè)備進(jìn)行頻繁的工作，這是就會有大量的電磁火花出現(xiàn)，使得磁場出現(xiàn)較大的突變現(xiàn)象，而該磁場不但能夠充分的運(yùn)用信號產(chǎn)生線耦，還能夠通過電源線進(jìn)行上傳到各個(gè)電源的插座，而如果這些干擾信號超出了所允許的范圍內(nèi)，那么其就會對DCS控制系統(tǒng)的工作產(chǎn)生很大程度上的干擾。

1.4 大多干擾的產(chǎn)生都是由于對接地系統(tǒng)進(jìn)行了不合理的引入，從而造成了干擾現(xiàn)象的出現(xiàn)

當(dāng)出現(xiàn)接地電阻過大，同時(shí)多點(diǎn)接地，或者是接地線斷裂等情況的時(shí)候，就會使得信號數(shù)據(jù)失真或者是出現(xiàn)DCS死機(jī)的情況。

1.5 電源線以及信號線耦合所引入的干擾，我們可以將此種干擾分為以下幾種情況：

（1）如果出現(xiàn)強(qiáng)電和弱點(diǎn)同時(shí)介入到控制系統(tǒng)當(dāng)中這種情況，那么這一系列的信號線就將會走同一個(gè)電纜槽盒，或者是以期穿過同一個(gè)電纜管內(nèi)部。這樣一來就會使得干擾通過分布電容，從而會使得其附加到別的信號上。除此之外，在交變信號的周圍會產(chǎn)生交變電磁，與此同時(shí)，會使得并行的導(dǎo)體之間也產(chǎn)生電動(dòng)勢，最終將會產(chǎn)生對線路的干擾。（2）由于信號線的絕緣材料產(chǎn)生了老化，就會導(dǎo)致漏電現(xiàn)象的出現(xiàn)，這樣一來就影響到了其他的信號。目前，較多設(shè)備的接地以及電纜的屏蔽線都做得十分可靠，這就使得抗干擾能力得到了較大程度上的提高。但如果實(shí)在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境之下，干擾電壓或者是干擾電流就將會發(fā)生巨大的變化。對于屏蔽層來說，如果不接地，或者是多處接地，那么就不能夠真正的對弱點(diǎn)正常的傳輸起到有利的保護(hù)作用。同時(shí)，由于交變電力對靜電場有著較強(qiáng)的擊穿能力，這樣一來，就會使得弱電導(dǎo)體受到嚴(yán)重的干擾。所以，我們需要運(yùn)用有效的屏蔽方式，才能夠真正有效的將屏蔽層的一端或者是多端進(jìn)行良好的接地。

2.干擾方式

2.1 電阻耦合引入的干擾

我們將電阻耦合所引入的干擾又稱作為傳導(dǎo)引入的干擾。在對電纜傳輸信號的過程當(dāng)中，由于絕緣材料十分容易產(chǎn)生老化的情況。而且電源線間又較為容易出現(xiàn)漏電的情況。

2.2 電容電感耦合所引入的干擾

目前，我國大多的先后從哪個(gè)電纜都是由平通的屏蔽電纜所組成的，所以在信號線之間后就會有分布電容的出現(xiàn)，同時(shí)這些電容將會這些分布電容將干擾傳輸?shù)絼e的信號線之上。除此之外，由于進(jìn)行電纜敷設(shè)的時(shí)候，必須要遵守相關(guān)的原則，因此在現(xiàn)場進(jìn)行安裝施工的時(shí)候不能夠完全的執(zhí)行到位，而在電力線纜之中，大多都是非屏蔽電線，因此其中的變電交流會在周圍產(chǎn)生交變的刺痛，這就會使得磁通并行的導(dǎo)體之間產(chǎn)生電動(dòng)勢，因而也就造成了線路上的干擾。

2.3 DCS系統(tǒng)供電線路上所引入的干擾

現(xiàn)場進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，需要注意的是在一些較為大型的電氣設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)的過程中，會產(chǎn)生較大的開關(guān)裝置動(dòng)作，這十分容易引起火花的產(chǎn)生，進(jìn)而使得周圍產(chǎn)生交變磁場，這些交變磁場的產(chǎn)生不但能夠通過信號向上的耦合產(chǎn)生干擾，還能夠利用電源線產(chǎn)生高頻的干擾，但是如果這些干擾出現(xiàn)超過允許范圍的情況，就會導(dǎo)致DCS系統(tǒng)的工作受到影響。

3.消除干擾的步驟方法

3.1 確認(rèn)干擾源或確認(rèn)干擾性質(zhì)

結(jié)合干擾對于現(xiàn)場有用信號進(jìn)行影響的特點(diǎn)，我們從中分析出是否對周圍的電磁環(huán)境以及大型的設(shè)備運(yùn)行狀況有所關(guān)聯(lián)。如果發(fā)現(xiàn)并不相關(guān)，那么就需要單獨(dú)的對信號線纜進(jìn)行相應(yīng)的測定，只有這樣才能夠準(zhǔn)確的做出判斷，檢查出信號線纜對地、線間交直流電壓是否異常。一旦出現(xiàn)異常的情況，那么這就表明其屬于強(qiáng)干擾，在通常情況下，都是由于動(dòng)力電纜的強(qiáng)交變磁場。如果沒有出現(xiàn)異常情況，那么就可能回路竄入了高次諧波信號，因此使得用一般的萬用表不能夠檢測得到。采用信號線逐路接入的方式可以對干擾的具體引入點(diǎn)進(jìn)行判明。

3.2 采用信號隔離裝置

如果我們能夠準(zhǔn)確的對具體引入點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)在所受到的干擾影響并不大的情況之下，我們便可以利用信號隔離裝置進(jìn)行干擾影響的減小。但是如果出現(xiàn)受干擾面較大的情況，那么就需要我們在控制系統(tǒng)合格的基礎(chǔ)上，盡量的從干擾源出發(fā)，進(jìn)行問題的查找和解決，這樣才能夠做到真正意義上的干擾消除。

3.3 采用接地電容或?yàn)V波電容

對于共模轉(zhuǎn)串模所產(chǎn)生的干擾，一旦使用了線纜，那么就需要利用電容接地的方式，只有這樣才能夠起到更好的消除干擾的效果。但是對于所出現(xiàn)的電磁感應(yīng)產(chǎn)生的串模干擾，我們就需要采用在信號回路中加濾波電容的方式進(jìn)行認(rèn)真的解決。在一些電廠內(nèi)部，由于電磁干擾源大多的頻率都處于工頻或者是其他的倍頻，而且其頻率十分的低。因此，結(jié)合作者多年的經(jīng)驗(yàn)，我們就需要將電容容量的范圍控制在22uF～220uF之內(nèi)，這樣所得到的效果是最好的。

4.結(jié)束語

火電廠控制系統(tǒng)的干擾源表現(xiàn)在多個(gè)方面，結(jié)合干擾源產(chǎn)生的原因，才能有效的檢測出潛在的干擾源，進(jìn)而提出有效的防治對策，保障火電廠控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。火電廠需強(qiáng)化控制系統(tǒng)的抗干擾能力，提升控制系統(tǒng)的監(jiān)督水平，確保火電廠控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，由此解決干擾源造成的危害，體現(xiàn)控制系統(tǒng)在火電廠中的優(yōu)化性。

[1]張鶴,馬億里,等．控制系統(tǒng)抗干擾因素的探討[J]．中國核學(xué)會核化工分會2014學(xué)術(shù)交流年會,2014．

[2]陶蕊,董清平,別錦錦．對電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施的探討[J]．城市建設(shè)理論研究:電子版,2012(24)．

with the continuous development of computer control technology, the application of DCS is very extensive, at the same time in the power plant control system is also more prominent. The reliability of thermal measurement and control system will directly affect the safe production and economic beneft of power plant. Therefore, the anti-interference ability of the system has a critical inf l uence on the reliability of the whole system. In order to ensure the normal operation of thermal control system, it is an important part to prevent and eliminate the interference. This paper brief l y introduces the problems of interference and anti interference in the application of thermal control system.

thermal power plant; control system; interference source