電廠熱儀表抗干擾問題的探究

戚凌佳

摘 要：現(xiàn)代電廠電力生產(chǎn)流程中，因信號傳輸路線的客觀條件會產(chǎn)生一系列干擾信號，并通過干擾問題影響到儀表與熱工保護系統(tǒng)的正常運行。因而本次研究選取電廠熱儀表抗干擾問題作為研究對象，從干擾來源、作用方式方面展開分析，再提出抑制干擾建議。旨在為相關(guān)工作的順利推進提供理論參考。

關(guān)鍵詞：熱儀表；抗干擾；問題；探究

隨著全球電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計劃的實踐，我國已經(jīng)越居為世界第一電力大國，在高壓輸電方面的水平居世界之首。在偉大戰(zhàn)略的引領(lǐng)之下為了實現(xiàn)“新突破”與“高質(zhì)量發(fā)展”的“走出去”目標，除了高含量的技術(shù)輸出之外，依然需要從電廠綜合能力輸出的視角增強自身的過硬本領(lǐng)，為進一步發(fā)展提供后備動力。下面就以此為出發(fā)點對主題做出具體討論。

一、干擾問題的來源與作用方式分析

1、來源分析

通常情況下，存在輻射、傳導兩種不同形式的干擾對信號回路產(chǎn)生影響。從前一個方面分析，主要是以較為直接的方式，使電磁波輻射至信號回號，實現(xiàn)方式包括兩條路徑，分別是感性耦合、容性耦合。從深層原因剖析，現(xiàn)代物理學認為所有電力類型均囊括于磁力這一概念之下，因此，易發(fā)生耦合現(xiàn)象。從后一個方面分析，電力生產(chǎn)中必然要求實現(xiàn)電力供應與傳輸，因而在電源線、地線等客觀傳導載體中，傳導電力的同時也會出現(xiàn)干擾信號的伴隨傳導現(xiàn)象，從而發(fā)生干擾信號向信號回路的傳導。

2、具體的作用方式分析

依據(jù)干擾問題的來源分析，可以進一步觀察其干擾的作用方式。按照現(xiàn)階段的專業(yè)劃分，干擾作用以兩種形式獲得表現(xiàn)，一是常態(tài)干擾，二是共態(tài)干擾。

（1）以常態(tài)干擾為例

被測信號作為交變信號特征以直流、緩慢節(jié)奏變化的信號為主；干擾噪聲作為交變信號則相反，它的特征是變化節(jié)奏明快。因而當后者疊加于前者之上時，通常稱為常態(tài)干擾。根據(jù)測試經(jīng)驗觀察，常態(tài)干擾信號波動呈連續(xù)波形狀，而理想被測信號則以較小的信號波動為準，呈信號偏折狀，當出現(xiàn)疊加結(jié)果就會產(chǎn)生實測信號的較大的波形曲線。

（2）以共態(tài)干擾為例

由于信號端、信號接收端存在不同的接地點，因此，必然會產(chǎn)生電位差。當接收端接收信號時會出現(xiàn)兩個輸入信號，此時，電壓差就成了信號接受端的共有型干擾電壓，即共態(tài)干擾。同時，干擾電壓具有共有屬性，無論儀表、調(diào)節(jié)器，還是執(zhí)行器均會在輸入信號線上顯示出來，因而它既有直流特點，也有交流特點，干擾程度更高。所以，在較高的電壓值條件下，現(xiàn)場環(huán)境、設(shè)備接地均會受到很大影響。實際的現(xiàn)場應用經(jīng)驗也表明，信號接收端有兩種輸入方式，分別是單端對地、雙端不對地輸入；盡管兩個輸入點會呈現(xiàn)出共態(tài)干擾電壓，但由于無限接近而不會出現(xiàn)共態(tài)干擾電壓為0的情況，所以，引入共態(tài)干擾的現(xiàn)象在非0的情況下，會形成部分共態(tài)干擾電壓向常態(tài)干擾電壓轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。

二、干擾問題的抑制及建議分析

針對電廠熱儀表干擾問題，可以根據(jù)不同的干擾作用方式開展對應的抑制，建議如下：

1、常態(tài)干擾抑制

依據(jù)干擾來源、干擾特征，針對常態(tài)干擾的抑制可以通過四條路徑加以實現(xiàn)：一是在理想信號頻率<常態(tài)干擾頻率的情況下，應用低通濾波器達到抑制目的；在理想信號頻率>常態(tài)干擾頻率，則以高通濾波器解決干擾；當理想信號頻率兩側(cè)出現(xiàn)常態(tài)干擾頻率時，則可以選擇帶通濾波器抗干擾?？偨Y(jié)抗干擾實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，通常理想信號變化沒有常態(tài)干擾信號變化快，因此當干擾情況較低時，則以簡易型方法選擇信號接收端，為其并聯(lián)電容實現(xiàn)濾波目的，建議以47uF電容為宜；若情況較嚴重，則可以以輸入濾波器加以解決，建議以二級阻容低通濾波網(wǎng)絡(luò)為宜，其抗干擾效率可以達到1：30。二是針對常態(tài)干擾中的尖峰類型，實施積分-微分器解除干擾，實踐應用表明它能夠?qū)φ稊?shù)（干擾周期/積分周期）的輸入信號平均值產(chǎn)生較好的抑制。三是針對電磁感應類型的常態(tài)干擾，采用放大被測信號、屏蔽回路的方法加以抑制。四是針對被測信號、常態(tài)干擾同等速度的情況，應用電磁屏蔽實現(xiàn)信號回路的整體屏蔽，在增設(shè)良好接地的同時或應用同軸電纜或應用雙絞線均可。

2、共態(tài)干擾抑制

在共態(tài)干擾抑制方面可以應用三種方法：一是通過雙端不對地輸入方式，使共態(tài)干擾電壓轉(zhuǎn)化為常態(tài)干擾電壓，再通過解決常態(tài)干擾的方法實現(xiàn)抑制。二是在現(xiàn)場實踐之外，通過計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會發(fā)生共態(tài)干擾，在這種情況下可以應用線性隔離法進行抑制。具體而言，即需要斷開信號端、信號接收端的連接，阻斷回路的形成，以此實現(xiàn)抑制。需要注意的是，在采用這種方法達到抑制共態(tài)干擾目的時，需要確保線性隔離器的范圍適宜，因為它要求具備線性條件，因此建議盡可能在操作中將被測信號控制在所要求的線性范圍之內(nèi)，以便達到預期的抑制效果。由于環(huán)境條件差異與實踐中的誤差會產(chǎn)生一定程度的線性失真，因此建議在實踐時先對場合進行精度分析，并借助非線性手段實施一些有效的校正，為抑制效果提供必要條件。三是針對沒有屏蔽層線路的情況，實施浮地隔離輸入抑制。

結(jié)束語：

綜上所述，在現(xiàn)代電廠熱儀表中干擾問題依然存在，為了達到科學的抗干擾目的，需要明確該問題的重要性，并通過對干擾來源的追溯，對其不同作用方式的類型評估，結(jié)合現(xiàn)場實驗及實際測定收集相關(guān)數(shù)據(jù)，以此在依據(jù)充足的條件下，制定出針對性的抗干擾方案，做到對干擾問題的全面排除，為熱儀表的安全運行提供技術(shù)保障，為電力生產(chǎn)工作的順利進行保駕護航。

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