火電廠測控系統(tǒng)干擾與處理方法分析

石覆嘉

（京能赤峰能源發(fā)展有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

火電廠測控系統(tǒng)干擾與處理方法分析

石覆嘉

（京能赤峰能源發(fā)展有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

計算機控制技術的發(fā)展也深刻影響到火電廠領域?？煽康臒峁y控系統(tǒng)有利于發(fā)電廠安全生產(chǎn)，實現(xiàn)電廠的經(jīng)濟效益。系統(tǒng)的抗干擾性是實現(xiàn)整個火電廠可靠生產(chǎn)的關鍵因素。為實現(xiàn)測控系統(tǒng)的正常運行，消除干擾因素是要集中解決的問題。下文將從干擾來源、干擾方式、如何減少干擾的方法這三個方面進行闡述。

火電廠測控系統(tǒng)；干擾；處理方法

0 引言

在火電廠生產(chǎn)過程中，干擾現(xiàn)象普遍存在。它會直接影響電廠的平穩(wěn)運行，對電廠的經(jīng)濟效益造成影響。所以，為實現(xiàn)測控系統(tǒng)正常運行，需要排除相關干擾因素。

1 干擾的來源

熱控系統(tǒng)受到的干擾一般來自于內(nèi)部干擾和外部干擾。內(nèi)部干擾是由設備內(nèi)部產(chǎn)生的電磁波引起，外部干擾主要是指出產(chǎn)生電磁場的設備對周邊形成的干擾。外部干擾較多，例如：無線電波、設備的啟停、產(chǎn)生的電火花等都會對電子設備造成干擾。下面主要探討干擾來源。

1.1 大功率裝置使用以及空間結(jié)構設計不合理

滑動的直流電機整流子碳刷，電子裝置啟停時產(chǎn)生的火花、電焊機的啟用這樣的大功率設備都會產(chǎn)生強大的電磁波，電磁波在空間擴散，一旦傳遞到弱電回路中，都會引起對電氣設備的干擾。另一方面，使用的環(huán)境安裝、設計也會成為影響因素。例如：控制室的位置太靠近電氣設備、不完善的控制室結(jié)構設計等等。這些都會干擾DCS系統(tǒng)有效運行。

1.2 供電系統(tǒng)引入及其它電氣設備的干擾

由于直流電源濾波不佳，電壓不穩(wěn)定，電壓變壓器變化導致邏輯電路出現(xiàn)有誤操作會引起對變壓器、電源穩(wěn)定、UPS的干擾。大型設備的啟停和頻繁地進行開關等操作性動作會出現(xiàn)電花并產(chǎn)生強大的突變磁場，這些突變磁場有可能會上傳導各電源插座上，一旦查過合理范圍，就會影響控制系統(tǒng)的工作。

2 干擾方式

2.1 電阻耦合引入的干擾。

（1）由于電線材料老化，在電纜傳輸信號時，會出現(xiàn)線間漏電，或?qū)Φ芈╇姷默F(xiàn)象。（2）現(xiàn)場電纜的信號線會有分布電容存在，分布電容也會對別的信號線產(chǎn)生干擾。在施工時電纜分層未嚴格按要求執(zhí)行，大部分電力線纜屬于非屏蔽的電纜，其交變電流會在周圍產(chǎn)生電磁場，并在導體間對線路造成干擾。（3）在生產(chǎn)過程中，一些大型設備的啟停會產(chǎn)生電火花，并產(chǎn)生對周圍影響很大的交變磁場，這些磁場通過在信號線上耦合產(chǎn)生干擾，或直接在電源上干擾，一旦超過允許范圍，就會影響火電測控系統(tǒng)正常工作。

2.2 共模干擾和串膜干擾

電廠直流信號干擾包括共模干擾和串膜干擾。信號對地的干擾稱為共模干擾，形成原因主要是電網(wǎng)串入、地電位差等原因。共模電壓一般比較大，最高可達130V以上。它可以轉(zhuǎn)換成差模電壓影響檢測信號，損壞元器件。干擾電壓與信號以串聯(lián)的方式疊加直接作用到儀表上，我們將之稱為串聯(lián)干擾。高壓線、大電流控制線所產(chǎn)生的空間磁場都會造成串聯(lián)干擾。

3 消除干擾的方法

由于電纜現(xiàn)場施工有關規(guī)定沒有嚴格執(zhí)行執(zhí)行，施工過程中檢查不到位，造成各種電纜的混放現(xiàn)象，從而形成干擾可能［1］。有時盡管返現(xiàn)干擾問題存在，但是檢查線纜接地狀況時又合格，這類問題往往不易發(fā)現(xiàn)問題所在，整改困難。所以要俠女解決現(xiàn)場干擾問題必須經(jīng)過以下幾個步驟。

3.1 對干擾源和干擾性質(zhì)的確定

干擾必定會對有用信息產(chǎn)生影響，根據(jù)這一點，首先檢查大型設備運營情況，如與之不相關。接著單獨對信號線纜對地間交直電壓的異常性進行測定，如果發(fā)現(xiàn)異常就屬于強干擾，是動力電纜之間強交磁場造成的，若未發(fā)現(xiàn)異常，可能是因為回路串入了高次諧波信號，一般的萬用表無法檢測到，可以逐入接入的方式對信號線進行檢測以確定干擾的具體地點。

3.2 干擾源消除和干擾強度的減弱

如果事先已經(jīng)確定了干擾源的引入點，使用技術改造的方式減少電磁輻射的干擾或者對干擾源性質(zhì)進行改變。例如：加強對固定干擾源的加屏設施建設，屏蔽接地，針對難以避免的動力線通過采用引入電磁干擾的方式，對絞對屏電纜用于信號電纜。如果干擾源只是偶爾地造成干擾，通過在控制軟件上增加濾波邏輯以減少影響。

3.3 信號隔離裝置的使用

對于能夠確定具體引入點，干擾范圍不大的干擾點可采用隔離信號裝置。如果干擾范圍比較廣泛，在確保控制系統(tǒng)接地合格的情況下，從干擾源開始實施具體行動。

3.4 接地電容和濾波電容的使用

共模轉(zhuǎn)串模造成的干擾，一般采用線纜通過電容接地的方法，這能有效地抗干擾。而由于電磁感應造成的串模干擾多采用信號回路間加濾波電容的方法［2］。該方法可以有效地消除電磁干擾，但它也有自身局限性，只能用于直流信號。

3.5 檢查控制系統(tǒng)屏蔽線，保證測控系統(tǒng)正確接地

通過以上措施，仍然沒有消除干擾，就必須對測控系統(tǒng)的接地情況進行檢查。測控系統(tǒng)有兩種接地方式：屏蔽電纜接地和系統(tǒng)接地。屏蔽電纜又分低頻電纜與高頻電纜兩種。單點接地是低頻信號屏蔽層多采用的方式，高頻信號電纜的屏蔽層至少要兩端接地或多點接地。測控系統(tǒng)是低頻信號，所以采用單點接地信號線的方法。對電纜屏蔽層也有幾個方面的要求：信號源接地時，屏蔽層應在信號側(cè)邊接地。屏蔽層在測控系統(tǒng)側(cè)接地時，信號源此時不接地。當信號線中間有接頭時，屏蔽層兩端應該連接牢固并要做絕緣處理，避免接地點過多。量電纜連接時，屏蔽層連接好后要做好絕緣處理，保證整個屏蔽層只有一點接地。

4 結(jié)語

在火電廠生產(chǎn)過程中，干擾現(xiàn)象普遍存在。為確保火電廠安全平穩(wěn)運行需要對測控系統(tǒng)進行可靠性屏蔽。屏蔽是首先考慮的重要因素，在電纜鋪設時，要嚴格按照施工原則，要盡可能減少干擾點產(chǎn)生。當問題出現(xiàn)時，要對施工安裝接線處進行排查。在排查過程中不斷總結(jié)消除干擾的經(jīng)驗，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

［1］袁引芳.火力發(fā)電廠熱工自動系統(tǒng)檢修運行維護章程［J］.測控系統(tǒng)，2014，15（06）：85

［2］許愛萍.火力發(fā)電廠系統(tǒng)運行［J］.傳感技術與系統(tǒng)，2015，17（85）：156

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.170

石覆嘉（1989-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，研究方向：測控技術與儀器。