電廠熱工接地干擾原因分析

（中國能源建設集團江蘇省電建建設第一工程有限公司，江蘇 南京 210000）

2019 年3 月27 日2×660MW 熱電工程#4 機組試運行期間，發現#4 汽輪機軸瓦溫度存在跳變現象（#1、#2、#3、#4 瓦較為頻繁），跳變范圍較大（40℃至112℃）各方進行檢查、處理，采取了以下措施進行驗證：

因懷疑在電纜敷設路徑中存在信號干擾，3 月28 日從DEH 盤柜直接敷設一根臨時電纜至#3 瓦處，觀察跳變現象仍然存在，將此電纜接至DCS 柜內也存在跳變現象。

3 月29 日組織對DEH 系統接地進行全面檢查，發現卡件背板無接地措施，安排將DEH 系統接地進行全面復緊，并將卡件背板接地進行完善，觀察后跳變現象頻率變低，但仍存在跳變現象，對比#3 機組發現溫度雖有變化但不明顯。4 月9 日對電纜屏蔽接線進行檢查，將DEH 柜內屏蔽接地脫開的狀態下，測量就地屏蔽線無接通狀態，狀態正常，屏蔽接線良好、連接無問題；對專用接地裝置至接地匯流排接地電纜進行檢查，發現ZRC-KVV-1×150 接地電纜存在松動現象，緊固前測量匯流排至DEH 機柜間接地電阻進行測試為7Ω，緊固后測量為0.02Ω，緊固后觀察仍然存在跳變現象；為了縮小故障范圍，安排了電氣專業人員對DEH 的接地用直流電阻表進行測量，數據如下：服務器柜接地出線和DEH1 號柜40CJJ11 接地出線柜之間的電阻為8.324 毫歐；DEH1號柜接地出線與電纜夾層接地匯流銅牌之間阻值為5.982 毫歐；同一塊盤柜內接地總阻值為1.3422 毫歐。

由于DEH 專用接地扁鐵引上位置較高，為防止#4 機組DEH 專用接地扁鐵引上固定位置與集控樓環網接觸或專用接地扁鐵與電氣主接地網連接不牢靠，4 月12 日敷設一根ZRC-KVV-1×150 以上接地電纜將#4 機組DEH 匯流排與#3機組DEH 匯流排相連，將#4 機組DEH 接地匯流排與#4 機組DEH 專用接地扁鐵脫開，停機期間多次觀察，仍有跳變但不頻繁。DEH 機柜安裝未采用浮空形式安裝（安裝時與西門子廠家溝通，廠家明確不需要浮空），柜內卡件、接地銅牌與機柜均不浮空存在多點接地問題，DEH 機柜基礎接地網由集控樓接地環網引上連接（#4 機側接地環網連接有全廠空壓機、#4 機組電氣400V 廠用變壓器等）。為確認是否電氣信號干擾源影響DEH 接地，決定開機后先斷開接地匯控柜ZRC-KVV-1×150 主接地電纜，測量DEH 柜與接地點之間電壓。開機后共測量3 次，與#3 機接地電纜間電壓分別為30V、110V、50V。與#4機接地電纜間電壓分別為22V、120V、43V。

主要原因分析如下：按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。案例工程中電氣信號屏蔽層設計在熱工機柜側接地，進入DEH 機柜的電氣信號電纜因感應電、DEH 機柜未浮空以及機柜基礎通過兩點接地接入集控樓接地環網，多種因素造成DEH柜內信號接地銅排電勢被抬升，也就是說DEH 信號地電位不能恒等于0，形成了共模干擾。

改進措施：共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。一般消除共模干擾的方法主要是采用屏蔽雙絞線并有效接地、強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽、布線時遠離高壓線。本案例中造成信號地電勢不穩定的根本原因是電氣信號屏蔽層接入DEH 信號地銅排，因感應電造成電位不能恒等于0，造成溫度跳變，要使溫度不跳變需從根本消除感應電，我們根據現場實際情況，建議修改原設計，把電氣信號電纜屏蔽層在DEH 柜側浮空，在電氣側直接接入等電位銅排。設計變更電氣信號屏蔽層接地位置后#4 機組未再出現跳變現象，對比分析#3 機組瓦溫跳變不頻繁、不明顯的原因是主接地環網#3 側無大型輔機接入，#4 機側因廠家機柜未浮空安裝可能加劇了跳變現象，后按照#4 機組的變更修改了#3 機組后跳變亦被消除。

總結：通過以上案例的研究，為保證熱工測量的準確性，除嚴格按照設計圖紙施工，也需要根據實際情況科學分析問題原因，提出合理的建議，從根本上消除隱患，確保測量穩定可靠。