關(guān)于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)信號(hào)干擾故障分析

程美林,姜　偉,王興珠,楊　偉（塔里木油田公司,新疆　庫(kù)爾勒　841000）

關(guān)于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)信號(hào)干擾故障分析

程美林,姜偉,王興珠,楊偉
（塔里木油田公司,新疆庫(kù)爾勒841000）

摘要：本文針對(duì)索拉燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組在輪南電站的運(yùn)行情況，關(guān)于控制信號(hào)的干擾引起機(jī)組的跳機(jī)事故做了較詳細(xì)的描述，該現(xiàn)象及處理過(guò)程具有一定的代表性，對(duì)于排除燃機(jī)存在信號(hào)干擾方面有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：信號(hào)干擾；接地電磁輻射；故障分析

1　概述

輪南電站現(xiàn)有索拉燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組6臺(tái)，均采用AB公司的PLC控制器進(jìn)行信號(hào)處理，其傳感器主要為愛(ài)默生公司旗下的各傳感器，各傳感器質(zhì)量?jī)?yōu)良，不過(guò)在電廠調(diào)試、運(yùn)行的幾年中，出現(xiàn)過(guò)不同程度的信號(hào)干擾問(wèn)題，影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

企業(yè)中的用電安全一直是人們關(guān)注的問(wèn)題，如果發(fā)電機(jī)等設(shè)備出現(xiàn)了信號(hào)干擾會(huì)威脅到設(shè)備的正常運(yùn)行和安全程度，而PLC能夠?qū)ζ髽I(yè)整體用電系統(tǒng)進(jìn)行控制，其運(yùn)行方式和效果能夠深刻影響到機(jī)組的安全，通過(guò)各項(xiàng)調(diào)查顯示，PLC在引發(fā)系統(tǒng)故障方面占有較大比重。

2　存在問(wèn)題

鑒于系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面存在的差異，并受環(huán)境等外界因素的影響，電力系統(tǒng)中的電纜與信號(hào)的控制線要能夠緊密結(jié)合在一起，有很多的電纜都會(huì)和信號(hào)控制線存在于一個(gè)電纜槽中。這樣一來(lái)，如果電纜線中出現(xiàn)了強(qiáng)度非常大的電流或者是電壓，就會(huì)直接反映在的信號(hào)線上面，一旦信號(hào)線產(chǎn)生了感應(yīng)電流或者是感應(yīng)電壓就會(huì)嚴(yán)重干擾到數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)的精準(zhǔn)度，嚴(yán)重的甚至?xí)筆LC出現(xiàn)錯(cuò)誤反映。影響到系統(tǒng)安全。

控制系統(tǒng)及其回路受到干擾，可能出現(xiàn)如下現(xiàn)象：

（1）機(jī)組停機(jī)狀態(tài)仍然可能發(fā)生振動(dòng)高報(bào)警或者其他報(bào)警。

（2）機(jī)組的受干擾的參數(shù)可能出現(xiàn)的頻次很低，不過(guò)一旦出現(xiàn)機(jī)組很可能出現(xiàn)停車。

（3）機(jī)組的反饋參數(shù)明顯不對(duì)，參數(shù)時(shí)好時(shí)壞，可能引起機(jī)組控制系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化（如英買的機(jī)組停機(jī)后潤(rùn)滑不能備用）。

（4）PLC在信息采集過(guò)程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)信息與實(shí)際系統(tǒng)數(shù)值不符的情況，并且，這種情況的出現(xiàn)沒(méi)有特定的規(guī)律。

3　控制系統(tǒng)干擾的原因分析

3.1信號(hào)線出現(xiàn)干擾的原因

控制系統(tǒng)中的信號(hào)干擾都要經(jīng)過(guò)設(shè)備儀表，儀表中的電源線路的接入應(yīng)用的是信號(hào)線。在一些發(fā)電站中，很多系統(tǒng)因?yàn)楣收铣霈F(xiàn)的突然斷電現(xiàn)象或者是跳閘都是因?yàn)榭刂平泳€信號(hào)受到干擾引起的。并且PLC控制系統(tǒng)中的各種連接線大都是信號(hào)線，這些信號(hào)線能夠有效接收到各類信息，但是同時(shí)也會(huì)受到一些外部信號(hào)的干擾。這種條件下造成的干擾原因?yàn)橐韵聨追N：首先是信號(hào)線受電磁輻射的干擾強(qiáng)；其次是信號(hào)傳輸?shù)目臻g受到了電磁感應(yīng)波的干擾，這種干擾是外部干擾的一種類型。

3.2電磁輻射干擾

外部空間中電磁場(chǎng)主要存在以下幾個(gè)方面：電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備故障、無(wú)線電路、雷達(dá)設(shè)備以及各種高頻率設(shè)備在受高溫出現(xiàn)的電磁場(chǎng)。由于存在高頻電路中的電感、電容、電阻等因素不可以忽略，當(dāng)這些元件中流過(guò)電流其周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這就是電磁輻射源的形成。電磁輻射是將能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間并以電磁波形式在空間傳播，通常稱為輻射干擾，它可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)ξ镔|(zhì)產(chǎn)生損害作用，電磁干擾其分布極為復(fù)雜。解決電磁干擾的三種對(duì)策就是1.濾波，2.接地，3.屏蔽。

3.3電源的干擾問(wèn)題

在一些自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，因?yàn)殡娫葱盘?hào)受到干擾而出現(xiàn)的系統(tǒng)故障也是非常常見(jiàn)的。目前發(fā)電隊(duì)PLC的電源均由蓄電池組穩(wěn)定向PLC供應(yīng)的24V直流電源，在PLC的控制柜內(nèi)其他儀表及傳感器等元件主要有5V，24V和120V直流電源，相對(duì)上面兩種干擾來(lái)說(shuō)，電源的干擾的影響在電站控制系統(tǒng)中很小。

3.4不規(guī)范接地系統(tǒng)的干擾

很多接地系統(tǒng)都存在接地不規(guī)范現(xiàn)象，由此會(huì)增加系統(tǒng)受信號(hào)干擾的幾率，并會(huì)致使PLC因?yàn)樾盘?hào)干擾不能夠正常運(yùn)行。PLC主要控制的接地線有系統(tǒng)用地、交流用地以及各類保護(hù)用地等。如果PLC中的接線出現(xiàn)了不同程度錯(cuò)亂，信號(hào)干擾就會(huì)以不同的電位存在不同的誤差，誤差主要表現(xiàn)在電位差的不同方面。電位差出現(xiàn)了差異，就會(huì)使電流出現(xiàn)環(huán)路，使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

還有一方面，系統(tǒng)中的電流屏蔽層或者是線路的接地會(huì)突然出現(xiàn)閉合，一旦形成了閉合形式的環(huán)路，磁場(chǎng)就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，極易導(dǎo)致屏蔽層中出現(xiàn)過(guò)多的感應(yīng)電流，并且，受過(guò)多電流的侵入，屏蔽層和系統(tǒng)線路出現(xiàn)了結(jié)合，使系統(tǒng)回路受到干擾。如果系統(tǒng)中的線路出現(xiàn)了接地混亂，在接線的地面上就會(huì)形成不等的電位，最終使PLC邏輯出現(xiàn)干擾，無(wú)法正常工作。

4　防信號(hào)干擾的手段

4.1防止電力/信號(hào)電纜敷設(shè)在一起

信號(hào)線與系統(tǒng)動(dòng)力電源線要避免出現(xiàn)平行走線或者是交叉形式的走線。如果線路配線鑒于空間的原因過(guò)長(zhǎng)，電壓產(chǎn)生的感應(yīng)會(huì)非常明顯，也會(huì)非常大，在這種情況下，為了降低過(guò)大的電壓，可以應(yīng)用繼電器進(jìn)行轉(zhuǎn)換；也可以接入涌浪吸收器；在條件允許的狀況下也可以適當(dāng)?shù)母淖冚斎敕绞?，將交流電的輸入改成直接輸入?/p>

4.2禁止信號(hào)電纜雜亂布設(shè)

在進(jìn)行信號(hào)的輸入過(guò)程中需要應(yīng)用一定數(shù)量的電纜，但是需要注意的是交流信號(hào)的輸入或者是輸出不能應(yīng)用同一根電纜；在進(jìn)行長(zhǎng)距離的信號(hào)輸入或者是配電過(guò)程中，輸入或者是輸出的信號(hào)線要應(yīng)用不同的電纜；此外，高壓電或者是大電流的動(dòng)力線也要分開(kāi)進(jìn)行配線；長(zhǎng)距離進(jìn)行配線時(shí)，信號(hào)線中的輸出線與各種高壓線路或者是電流大的線路要分開(kāi)布設(shè)；如果距離超過(guò)了200米，配線時(shí)則應(yīng)使用繼電器進(jìn)行一下中轉(zhuǎn)；對(duì)于集成電路或者是一些晶體結(jié)構(gòu)的線路，則應(yīng)使用屏蔽電纜，接地部位為控制器。

4.3規(guī)范接地

接地要確保規(guī)范主要是為了做好以下幾方面工作：首先是確保電氣設(shè)備的安全，為了減少干擾的出現(xiàn)，要做好傳感器的保護(hù)。將保護(hù)接地與信號(hào)接地完全分開(kāi)，在以前出現(xiàn)的信號(hào)干擾的現(xiàn)象中，發(fā)現(xiàn)部分儀表接線的接地端與電氣接地端混淆連接在一起，當(dāng)電氣接地瞬間帶電時(shí)，與儀表接地形成回路，造成信號(hào)干擾，因此規(guī)范接地也是防止控制信號(hào)干擾的一個(gè)重要的方面。

5　結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于燃機(jī)信號(hào)干擾的分析與故障排除是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，儀表控制信號(hào)容易受到干擾。因此在電站的儀表控制設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該綜合采用合理有效地抑制干擾的措施，保障良好的抗干擾的性能，保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備安全高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[l]姜偉,趙士杭等著.燃?xì)廨啓C(jī)原理、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用(上下冊(cè))[M].北京:科學(xué)出版社,2002.

[2]林國(guó)榮著.電磁干擾及控制[M].電子工業(yè)出版社,2003.

[3]何宏等著.電磁兼容與電磁干擾[M].國(guó)防工業(yè)出版社,2007.