发电厂热工控制系统干扰的产生与抑制.docx

发电厂热工控制系统干扰的产生与抑制

摘要：近年来，新技术不断被应用于电厂的日常运行与维护当中，其中，热工控制系统的安全防范工作也得到了越来越多人的关注。由于电工热工控制系统抗干扰技术在处理干扰信号方面效果明显，因此，其值得在电厂热工控制系统安全防范工作中进行推广。
关键词：电厂；热工控制系统；干扰；产生
一、发电厂热工控制系统主要干扰源分析
1.1电源引入的干扰
一般情况下，热工控制系统的供电电源由UPS和厂用电提供。但是由于生产现场线路密布，线路、设备易受空间电磁场的影响。比如大型设备（引风机、脱硫浆液循环泵）的启停、开关操作浪涌等引起的谐波，都相当于干扰引入热工控制系统。
1.2信号线的干扰
热工控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，还会伴有外部干扰信号的侵入。热工信号都为弱电信号，在长距离的传输过程中，经过复杂的现场，本身就容易受到空间磁场的干扰。而且发电厂电缆采用集中敷设，走电缆管或者线槽。这些信号线之间存在分布电容，这些分布电容的存在将对信号产生干扰。
1.3错误接地造成的干扰
正确的接地，既可以抑制电磁干扰，又可以抑制设备向外发出干扰。热工控制系统的接地包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等，接地系统混乱对热工控制系统的干扰主要是由于各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如标准要求热工电缆屏蔽层必须单点接地，如果错误的电缆屏蔽层两端接地，由于两接地点存在电位差，会形成环流造成干扰。
1.4空间辐射干扰
发电机本身的交变磁场、变频器高速切换耦合性噪声会产生空间敷设干扰，如就地测量仪表，作为控制系统测量环节，至关重要，却会受到空间磁场的干扰。
二、抑制干扰措施介绍
2.1合理接地
接地主要包括保护接地和工作接地两个方面，保护接地指将热工控制系统中不应该带电的金属部分与大地连通，使机壳和地等电位。此外，保护接地还能使静电荷可靠的泄放，如热工控制系统中平时不带电的金属部分（机柜外壳，操作台外壳等）与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。工作接地是为了使热工控制系统能可靠运行并保证测量和控制精度而设置的接地，它分为逻辑地、信号回路接地、系统接地、屏蔽接地和本安接地等，在接地时要严格按照标准，比如DCS系统接地时屏蔽层必须防止多点接地。正确接地，一方面可以抑制电磁干扰，另一方面又能抑制设备向外发出干扰。
2.2运用平衡抑制的方法
平衡抑制意即合理利用电路的平衡关系，避免用两根导线平行传输信号，而是利用相互绝缘的双绞线，不仅可以抵御来自外界的电磁干扰，还可以降低多对双绞线之间的相互干扰、两根绝缘的导线互相绞在一起，这两根导线上的共模干扰信号是一致的，在接收信号的差分电路中可以将共模信号消除.在实际应用中很好地消除了共模干扰。
2.3运用物理隔离的方法
绝缘合格是物理隔离的必须条件，可以避免导线之间存在漏电问题、这就要求，首先，在工程施工时，就要选择耐压等级满足标准的绝缘材料；其次，敷设电缆方式必须正确①分层敷设电缆，保证强、弱信号线分开保证信号电缆与动力电缆和干扰源之间的距离，在导线穿管敷设的时，确保信号线与电源线不在同一根导线管②尽可能保证多芯电缆用于传递同类信号，当两根导线传递相同信号时，用同一电缆，达到平衡抑制的目的。
2.4运用屏蔽干扰信号的方法
屏蔽干扰信号，就是把需要屏蔽的信号线、组合件、元件、电路等用金属导体包围起来，隔离测量设备和干扰信号，使测量信号不被外界电磁场影响、在实际生产过程中，通常用屏蔽电缆来消除静电感应，而且所有电缆均布置在穿线管
或者电缆槽盒中、而且对于电源引入的干扰，可以通过增加滤波器去除干扰而对于信号线，比如模拟4-20mA信号，在热工控制系统十分普遍一般可采取增加隔离器消除干扰。
三、电厂热工控制系统干扰抑制措施
3.1降低系统干扰故障出现的几率
相关部门和技术人员要根据我国电厂热工控制系统的实际情况进行全面的了解并商讨分析，采取科学合理的措施提高电厂热工控制系统的稳定性，确保其能安全运行。电厂热工控制系统出现故障通常是接地不良导致的，需要用专业的技术手段进行防范，把系统接地电位的分布情况作为技术防范与预防的重点目标，这样会降低接地电路的电位差，从而使电流可以在电厂热工控制系统接地点位顺利循环，这样就能够使电厂热工控制系统可以更加稳定和安全的运行。在进行电厂热工控制系统抗干扰的工作时，专业的相关技术人员要调整电厂热工控制系统的接地回路，这项工作可以使用专业的检测仪器，使接地点处在浮空状态，这样就可以提高电厂热工控制系统接地点的稳定和安全，从而降低了电厂热工控制系统的故障率，保证其可以稳定安全的运行。
3.2物理隔离技术
近年来，我国不断完善和更新电厂热工控制系统技术，在实践环节也应用了多项热工控制系统抗干扰技术。其中，物理隔离技术在众多热工控制系统抗干扰技术中实践效果是比较显著的，这种技术多用于物理方面的干扰信号隔离与阻断，而且实践证明，物理隔离技术可以有效地降低干扰信号对电厂热工控制系统所造成的影响，对于提高电厂热工控制系统安全稳定的运行起到了重要的作用。在实际操作中，首先，要避免动力电缆、信号电缆、控制电缆等平行敷设；其次，电子设备与强电设备保持一定的距离，降低敷设的干扰；再次，不同类型的电缆托盘等要接地，强电回路和弱点回路要分开接地，尽量使用带盖板的金属电缆桥架或电缆槽。而且在设置物理隔离技术时，要特别注意控制系统、防雷系统与电气系统要单独分开进行设置，否则各系统之间就会出现干扰。
3.3平衡抑制技术
平衡抑制技术主要是通过各种抗干扰技术的相互运用来达到抗干扰的目的，该技术的主要基础是平衡点路，通过两条传输信号相同的导线来达到消除干扰信号的效果，进一步降低干扰信号对系统电路所造成的影响。平衡技术在我国现阶段的电厂热工控制系统中实际应用，能够有效提升电厂热工控制系统外部电磁场的稳定性，通过平衡抑制的方式，技术人员能够有效在电厂热工控制系统的运行过程中对系统外部电磁场进行安全性保护，降低干扰信号对系统外部电磁场的影响，具有较高的经济性与实用性。
3.4屏蔽系统干扰技术
屏蔽系统干扰技术是一种对干扰信号进行屏蔽与控制的应用技术，能够在热工控制系统的运行过程中对干扰信号进行充分的屏蔽，避免干扰信号影响到热工控制系统的运作。屏蔽系统干扰技术在实践应用过程中主要通过在现场仪表设备等加装金属防护罩。对于热工控制系统来说，这种技术能够充分地对信号线路、系统电路以及重要的元器件进行保护，有效降低干扰信号对这些重点部位所造成的影响，使屏蔽体系能够从系统外部充分发挥作用，在与其他抗干扰技术联用的情况下能够起到显著地效果，充分降低干扰信号对热工控制系统所造成的影响，使电厂各生产设备能够稳定、安全的运作。
四、结语
热工控制系统中的干扰问题始终是一项困扰电厂工作人员的重要问题，其中问题的复杂性与多边形，使得这项工作要求的技术越来越高。随着社会经济的不断发展，人们对于其控制系统的可靠性要求也在不断升高，其干扰现象需要得到重视，并得到正确的分析，切实有效地解决干扰的控制问题。
参考文献：
[1]井广洲.浅谈发电厂热工控制系统干扰的产生与抑制[J].电气时代，2015（12）：96-98.
[2]管志敏.自抗扰控制技术在大型火电机组控制系统中的应用研究[D].华北电力大学（北京），2010.
邢元斌（1983.01.01），男，海南，汉，本科，研究方向：热工自动化。
劳帮壮（1983.10），男，海南，汉，本科。

-全文完-