電廠DCS系統(tǒng)接地可靠性分析

段樹勛,于　萌（山東省中實易通集團公司,　濟南　250000）

電廠DCS系統(tǒng)接地可靠性分析

段樹勛,于萌
（山東省中實易通集團公司,濟南250000）

摘要：主要研究電廠DCS系統(tǒng)的可靠性，對DCS接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了認真研究，并從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選型、運行管理、接地檢查等方面對提高電廠DCS系統(tǒng)接地可靠性的措施進行了分析。

關(guān)鍵詞：電廠；DCS系統(tǒng)；接地

電廠DCS系統(tǒng)抑制干擾、提高信號可靠性是非常重要的工作，其中接地是比較有效的方法，但是在實際調(diào)試與電力生產(chǎn)過程中卻發(fā)現(xiàn)，有很多DCS系統(tǒng)的誤動事故是接地系統(tǒng)運行異常導(dǎo)致的，近些年電廠投入機組數(shù)量不斷增加，干擾導(dǎo)致的熱工系統(tǒng)異常以及跳閘事故頻率有所上升，因此，分析并提高DCS系統(tǒng)接地可靠性，對保證電廠電力生產(chǎn)的安全穩(wěn)定有著重要的意義。

1　DCS系統(tǒng)接地

DCS系統(tǒng)接地是將電路、單元以及當作信號公共參考點的等位面或者等位點相連，接地系統(tǒng)的接地電阻大小是接地系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要影響因素，通常要求接地電阻在4Ω以下。DCS系統(tǒng)接地，能夠有效保證進入DCS系統(tǒng)的信號、供電電源以及DCS系統(tǒng)自身出現(xiàn)問題時能夠?qū)⑦^載電流導(dǎo)入大地防止關(guān)鍵設(shè)備燒損。接地系統(tǒng)還能夠給DCS系統(tǒng)提供屏蔽層，能夠降低電子噪聲干擾，并作為整個控制系統(tǒng)的參考零電位公共信號參考點。如果接地系統(tǒng)發(fā)生故障，例如接地電阻怎加、多點接地或者接地線斷線，可能會造成設(shè)備燒損，嚴重者有造成人身傷害的危險。相關(guān)報道顯示，很多電廠的DCS系統(tǒng)都頻頻死機，或者存在較大的監(jiān)控信號波動，這大多都是接地系統(tǒng)不良導(dǎo)致的。

DCS系統(tǒng)國內(nèi)稱為集散控制系統(tǒng)，控制分散、管理集中是其主要功能特點，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶，通過過程控制級以及過程監(jiān)控級形成多級信息技術(shù)系統(tǒng)，在技術(shù)成分上有計算機、通信、顯示以及控制技術(shù)組成。在系統(tǒng)設(shè)計理念方面，DCS控制系統(tǒng)采用了分散控制、集中操作、分級管理和靈活配置組態(tài)的設(shè)計理念，現(xiàn)代信息技術(shù)手段在我國電力系統(tǒng)中有著廣泛的影響，要保證電廠穩(wěn)定良好的運行情況就需要保證DCS系統(tǒng)的運行可靠性。

DCS系統(tǒng)的接地有著不同類型，不同類型的主要作用也存在差別。

（1）保護接地：主要用于在故障導(dǎo)致的電源火線和外殼以及其他到點金屬內(nèi)部短路，導(dǎo)電金屬部件帶電造成的人員與設(shè)備傷害。

（2）機器邏輯接地：即主機電源接地，是計算機內(nèi)部邏輯電平負端公共地，為+24v電源輸出地。

（3）信號回路接地：主要為變送器負端接地以及開關(guān)量信號負端接地，主要用于去噪。

（4）屏蔽接地：是模擬量信號屏蔽層接地，同樣用于抑制干擾信號。

2　電廠DCS系統(tǒng)運行可靠性提高措施

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選型

合理的系統(tǒng)選型時保證DCS系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)前提，對系統(tǒng)配置合理性科學(xué)性有著重要的影響，要保證系統(tǒng)滿足如下要求：

（1）技術(shù)先進性：DCS系統(tǒng)先進性是系統(tǒng)需要采用當前先進、成熟的技術(shù)，保證系統(tǒng)要較強的生命力與較好的發(fā)展前途，通常表現(xiàn)在DCS的開放性與互聯(lián)性，同時還包括現(xiàn)場總線技術(shù)以及與相關(guān)技術(shù)軟件的兼容性。

（2）經(jīng)濟性：系統(tǒng)選型需要充分考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，綜合考慮DCS自身價格以及預(yù)計創(chuàng)造效益，當前技術(shù)條件下，DCS系統(tǒng)有國產(chǎn)和進口兩種，選擇時要考慮單位的實際需求情況以及經(jīng)濟能力，按照規(guī)模選擇合適的系統(tǒng)，爭取多方共贏。

（3）可拓展性：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，信息技術(shù)發(fā)展更新十分迅速，這種情況下，選擇的DCS系統(tǒng)要具有在未來一段時間在保持先進性的能力，系統(tǒng)需要具有良好的可拓展性，通過二次開發(fā)不斷提高自身的運行性能以及安全性穩(wěn)定性。

（4）安全性：系統(tǒng)的安全性與可靠性意義上是相近的，進行設(shè)備選型時需要衡量系統(tǒng)冗余設(shè)計、配置方案的合理性。

2.2運行管理

（1）日常維護：也就是針對DCS系統(tǒng)的日常維護保養(yǎng)工作，包括灰塵的及時清理、控制室內(nèi)溫度以及濕度的調(diào)整，通過一系列必要的措施來減緩設(shè)備的老化速度，維持設(shè)備長期的健康運行狀態(tài)。

（2）巡檢制度的建立：電廠DCS運行需要在明確完善的巡檢制度基礎(chǔ)上開展，根據(jù)巡檢制度嚴格執(zhí)行，能夠及時發(fā)現(xiàn)DCS控制系統(tǒng)中存在的故障隱患，在第一之間進行處理，與此同時，建立完善的巡檢制度，加強日常巡檢能夠有效防止外部因素造成的系統(tǒng)死機癱瘓情況，減少了發(fā)供電主機系統(tǒng)的故障率。

（3）設(shè)備的定期切換：控制系統(tǒng)的服務(wù)器可能會在運行一段時間后出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存占用較大，數(shù)據(jù)處理緩慢的假死現(xiàn)象，嚴重者可能會造成DCS系統(tǒng)癱瘓，因此，冗余控制系統(tǒng)需要定期進行設(shè)備切換，重啟系統(tǒng)釋放內(nèi)存空間，提高操作系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)能夠高效運行。

（4）保證設(shè)備專用性：DCS系統(tǒng)應(yīng)用以及系統(tǒng)監(jiān)控用操作員站點和服務(wù)器都需要進行專人專項設(shè)備專人管理，硬件設(shè)施則不能共享，能夠有效避免外界病毒木馬造成的系統(tǒng)崩潰。

2.3接地檢查

不同型式DCS系統(tǒng)接地要求存在差異，需要采用不同的測試內(nèi)容與測試方法，進行測試時需要根據(jù)DCS生產(chǎn)廠家的相關(guān)規(guī)定編制測試方案，進行DCS系統(tǒng)的接地檢查時需要注意如下問題。

（1）DCS外殼的接地情況：進行接地檢查時要注意檢查系統(tǒng)機柜外殼是否和建筑鋼筋有直接接觸，機柜外殼、電源地以及屏蔽地都需要連接在機柜地線上，連接不同機柜之后，使用2根銅芯電纜引到接地極上。

（2）地線和地極連接點之間需要采用焊接連接方式，并保證焊接點無斷裂、腐蝕和虛焊等缺陷，機柜間地線要愛用螺栓方式進行固定。

（3）DCS系統(tǒng)主機與控制站連接，要注意控制系統(tǒng)信號公共端以及主機電源之間電位差是否滿足要求，同時要保證I/O柜電源地和UPS電源地需要連接在同一個低，保證電位相等。

3　結(jié)束語

電廠DCS系統(tǒng)的運行可靠性對電廠電力生產(chǎn)的穩(wěn)定性有著重要的影響，通過必要的技術(shù)措施以及科學(xué)的運行管理能夠有效提高DCS系統(tǒng)可靠性，降低電力生產(chǎn)企業(yè)運行成本，對電力生產(chǎn)廠商的長遠發(fā)展有著重要作用。

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