抗干擾技術在電廠熱工控制系統中的運用研究

張君毅

（神華國能哈密電廠，新疆 哈密 839000）

當前在人們日常生活、企業日常運作中都離不開電，這也使得電廠建設的規模日益擴大，如何才能實現高效率安全運行便成為電廠工作的重點內容。隨著電廠容量的不斷增大，對于熱工控制系統功能性提出了較高要求，同時也存在較多且復雜的干擾因素，進而造成電廠熱工控制系統故障發生幾率越來越高，測量中數據出現較大偏差，對于電廠正常生產帶來了較大的影響。所以，運用抗干擾技術能夠將電廠熱工控制系統中的干擾信號發生幾率降到最低。而此次首先針對電廠熱工控制系統干擾源以及干擾信號分類進行了闡述，在此基礎之上分析了具體的運用情況，一方面希望能夠為電廠抗干擾技術的運用提供些許建議，另一方面為控制系統抗干擾能力提高提供保障。

1 電廠熱工控制系統中的干擾源與干擾信號分類

1.1 干擾源分類

（1）供電電源干擾。由于在電廠熱工控制系統中受到復雜環境影響，周邊磁場會對系統帶來較大威脅，除此之外還設有很多交直流傳動裝置，這都會在很大程度上造成系統失靈，特別是交直流傳動裝置諧波的產生會導致設備無法正常運行，為了能夠減少干擾源，一些電廠會將隔離設備安裝至供電電源周邊，通過此方法起到很好的干擾隔離效果。

（2）系統內部干擾。由于電廠熱工控制系統內部電路非常復雜，而且不同類型電路間又極易存在電流、輻射等不確定干擾。內部信號干擾主要劃劃為同頻干擾、臨頻干擾。二者相比較，后者主要是由于傳輸過程中信號受到了與其頻率相近或者是相似信號的干擾，進而造成接收機頻譜內存在較多非目標信號，進而影響到了目標信號的接收。當前電網已經基本實現了現代化，雖然兼容性、傳播速率以及構架都有所提坑，但是依然會有一些潛在問題的存在，熱工控制系統容量在不斷增加，信息號接收范圍、頻率拓寬，重復頻率出現的幾率越來越高，相同頻帶可能會接收很多相似頻率信號，無形之中影響到了目標信號接收。所以電廠熱工控制系統穩定性的提高要從干擾源著手，生產效率才能提升。

1.2 干擾信號分類

（1）差模干擾信號。產生此干擾最為根本的原因便是熱工控制系統中信號出現了內部串聯或者是疊加現象，信號間相互進行影響進而產生了差模干擾信號。此信號會影響到控制信號間的電壓，進而造成電磁場產生了電壓。如果控制信號中出現了電壓疊加情況，便會降低系統測量出來的數據精準度，安全穩定運行必然會受到影響。具體見圖1所示。

圖1 差模干擾示意圖

（2）共模干擾信號。產生此干擾主要的因素是由于熱工控制中的信號對地處于較差的地位，此地位差會由電網的竄入或者是電磁輻射進而對系統中的信號線路帶來較大的影響，出現了嚴重的電壓疊加情形，電廠熱工控制系統運行的質量便會受到影響。

2 抗干擾技術在電廠熱工控制系統中的具體運用

2.1 屏蔽技術的運用

電廠熱工控制系統如果要想確保運行的正常，就要準確找出干擾信號，進而運用屏蔽技術達到較好的抗干擾效果。屏蔽技術運用原理也就是阻止電廠熱工控制系統中的干擾信號，進而將其對系統運行影響降低，確保系統處于穩定安全運行狀態下。在運用干擾信號屏蔽技術的時候，要構建相應的屏蔽體系，同時安裝于熱工控制系統中。構建屏蔽體系的時候，可通過金屬導體的充分利用將系統結構有效隔離，不但可以將外部干擾信號隔離，而且能夠在很大程度上將電流耦合噪音抑制住，如此在電廠熱工控制系統測量信號的時候就能夠避免被外部磁場影響，測量精準度會更加標準。由于系統中信號的線路、電路等等都極易被干擾，所以運用屏蔽技術，可以將其設為保護重點，同時可將屏蔽電纜運用其中，將靜電感干擾信號清除，使系統整體安全系數提高。

2.2 平衡抑制技術的運用

平衡抑制技術和屏蔽技術相比較，將其運用到電廠熱工控制系統中，優勢比較突出，而且操作也會更加簡單方便一些，也正是因為其具備了較強的操作性，所以被廣泛的應用到電廠熱工控制系統中。此技術運用的最終目的就是將干擾信號消除，此技術運用的原理便是將同一傳輸信號導線進行平行設置。因為導線間傳輸信號是相同的，所以構成了同一干擾電壓，進而實現了導線間干擾電壓的均衡，對干擾信號具有消除與抑制作用，同時還能夠防范外部電磁場干擾。如果要想將抗干擾效果大幅度提高，電廠熱工控制系統中的線路布置可采用雙絞線，將此線路的優勢充分發揮出來，使系統內部線路間干擾平衡，抑制外部磁場干擾信號，內外部雙重保護，進而使電廠熱工控制系統在運行的時候會更加安全，更加可靠。

2.3 物理隔離技術的運用

物理隔離技術在電廠熱工控制系統中的運用，可以確保最基礎性的抗干擾目標的實現，此技術在運用的時候主要采用的原理便是能夠物理隔離的方法，將干擾信號傳輸進行有效的阻斷。電廠熱工控制系統的保護中，此技術的運用，可將導線電阻絕緣效果大幅度的提高，在很大程度上確保了整個系統自身抗干擾性能的提升。以抗干擾技術運用思路為基礎，構建系統的時候要確保絕緣材料耐壓效果是最佳的，同時還要使用較好效果的漏電阻，這樣才能將電廠熱工控制系統抗干擾性能提高。除此之外，正確選擇合理的材料非常重要，同時還要重視物理隔離設置的時候，以系統運行具體情況為依據，特別是布置接電線的時候，要嚴禁存在強電系統回路情況，同時避免弱點信號的發生等問題，此方法可以將系統中共模干擾信號帶來的不穩定性影響降低。在進行布置的時候，要根據規定的標準間距，將電氣系統、防雷接地網以及控制系統進行分開設置，這樣做的主要原因就是為了減少電廠熱工控制系統在運行的時候發生內部干擾等不良影響。除此之外，系統中可采用多芯電纜，可以在相同類型傳遞測量信號中使用，可發揮較好的抑制與干擾功能。比如如果兩條導線傳輸信號是相同的，而且又都設置到了相同電纜上，這樣便可以在很大程度上由源頭將干擾信號隔離，進而起到了很好的預防作用。電廠熱工控制系統導線布置的時候，要避免出現平行設置的情況發生，此做法可以對導線間互相干預進行預防，針對強信號、弱信號導線要做到重點分離工作，嚴格按照導線不扎結、通條電纜不使用的規定，而且相同的導線中不能既有電源線，又有信號線。此布置方法可以對信號導線、信號動力導線、干擾源間距進行合理控制。擴大間距可以有效提升系統抗干擾能力。

2.4 干擾故障處理技術的應用

電廠熱工控制系統中預防以及科學合理處理干擾故障，可以將系統運行過程中的安全穩定性以及可靠性大幅度的提高。第一，要確保系統中接地線具有良好的接觸性，以免由于接觸不良情況的發生，進而導致較多干擾信號向熱工控制系統傳遞。對于接地不良情況，除了要將現場檢查工作做到位以外，還要提前預防。可以將檢測儀表安裝在現場，對接地線進行隨時隨地檢測，同時還要將保護裝置安裝于接地線中，減少干擾的發生；第二，系統中保護動作準確率越高，便可以及時處理干擾故障，將故障問題引發的不良后果有效抑制，故障造成的損失同樣也會大幅度降低。系統運行的時候，母聯倒閘極易有電磁干擾產生，此干擾會對保護動作執行的有效性進行抑制，針對此情況，就要將屏蔽功能線路充分的運用其中，有效抑制電磁干擾的同時，能夠使保護動作準確率大幅度提高。

3 結語

電廠熱工控制系統要想實現有序運行，確保安全可靠性，就要不斷提高抗干擾能力，由于當前對系統造成干擾的因素多種多樣，而且還有很多干擾信號所帶來的不良影響難以想象。所以提高系統抗干擾性能，就要充分利用屏蔽、平衡抑制、物理隔離、故障處理等技術的優勢，確保電廠運行更加穩定，實現電廠長遠發展目標，更好地服務于社會。