電廠熱工控制系統(tǒng)應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)研究

王超

單縣深能環(huán)保有限公司，山東濟寧 272200

1.電廠熱工控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成

電廠控制的核心樞紐是熱工控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般包括檢測裝置、執(zhí)行設(shè)備和控制系統(tǒng)。通常，電廠熱力的生 產(chǎn)過程都相對復(fù)雜，許多設(shè)備的運行環(huán)境都較為惡劣，因 此自動檢測裝置、自動保護裝置不斷應(yīng)用在電廠熱工控制系統(tǒng)中。熱工控制系統(tǒng)主要由以下幾部分組成。

（1）DCS系統(tǒng)。電廠DCS系統(tǒng)融合了系統(tǒng)控制技術(shù)、多媒體技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

（2）煙氣脫硫系統(tǒng)。煙氣脫硫系統(tǒng)包括PLC和FGD_DCS，通過電腦鍵盤對煙氣脫硫系統(tǒng)各設(shè)備的開啟和關(guān)閉進行控制，同時檢測和監(jiān)控各設(shè)備的運行情況。在設(shè)置煙 氣脫硫系統(tǒng)控制點時，可綜合考慮電廠實際情況，將其與除塵系統(tǒng)合并到電除塵控制室中，然后再與DCS系統(tǒng)相連接，實現(xiàn)綜合控制，保證機組的穩(wěn)定運行。

（3）輔助系統(tǒng)集中控制網(wǎng)絡(luò)。電廠輔助系統(tǒng)集中控制網(wǎng)絡(luò)采用交換機、控制器、入機接口的連接方式，并結(jié)合煤點、塵點、水點的位置來設(shè)置調(diào)節(jié)終端，滿足電廠初期過渡階段和電廠安裝、調(diào)試的需求。

2.干擾的主要來源

(1) 絕緣電阻。絕緣電阻會直接決定絕緣效果。如果絕緣 電阻的材料使用不合適，會導(dǎo)致漏電。熱工控制系統(tǒng)運行長久之后，絕緣電阻會逐漸老化，絕緣功能弱化導(dǎo)致漏電，對系統(tǒng)產(chǎn) 生干擾。

(2) 天氣干擾。如果天氣條件較為惡劣，特別是雷雨天，信號線周圍的磁場較強，產(chǎn)生干擾信號，同時惡劣的天氣條件會對接地線造成干擾，進而影響系統(tǒng)的正常運行。

(3) 無線設(shè)備干擾。由于無線設(shè)備會產(chǎn)生電磁波，如果在 熱工控制系統(tǒng)附近使用無線設(shè)備，產(chǎn)生的磁場對系統(tǒng)造成影響，因此盡量使無線設(shè)備遠離線路。

(4) 靜電耦合。熱工控制系統(tǒng)中平行分布的信號線，由于靜電耦合會形成電抗通道，使干擾信號入侵系統(tǒng)。

3 干擾信號的主要類型

(1) 差模干擾信號。如果電廠熱工控制系統(tǒng)內(nèi)部信號疊加，多種信號之間相互作用，對系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。由于信號線路極點之間有電壓存在，該電壓在系統(tǒng)中能夠累積，并且相互作 用，會導(dǎo)致系統(tǒng)失靈。

(2) 共模干擾信號。在電壓的影響下，熱工控制系統(tǒng)在運行過程中，與地面具有電勢差，那么如果出現(xiàn)電磁波就會對系統(tǒng)造成干擾，同時會發(fā)生電磁感應(yīng)，進而產(chǎn)生干擾信號。當(dāng)電 磁感應(yīng)使電壓疊加到一定程度時，會產(chǎn)生共模干擾信號，致使控制系統(tǒng)喪失正常的功能。

4. 電廠熱工控制系統(tǒng)干擾的應(yīng)對措施

4.1 物理隔離技術(shù)

在電廠熱工控制系統(tǒng)中，其抗干擾的根本技術(shù)就是物理隔離技術(shù)。物理隔離技術(shù)指的是用物理隔離和阻斷的方法對干擾信號加以屏蔽，從而使系統(tǒng)免受干擾信號的影響，提高電廠熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。物理隔離法還可運用增大導(dǎo)線電阻的阻值來達到抗干擾的效果。具體工作中，絕緣效果較好的材料和電阻能有效提高漏電阻的絕緣性能，避免漏電阻產(chǎn)生干擾，提升電廠熱工控制系統(tǒng)的抗干擾能力。電廠熱工控制系統(tǒng)采用物理隔離法進行抗干擾時，應(yīng)注意設(shè)置方式和相關(guān)方面的技術(shù)要求，著重注意以下幾個要點。

（1）弱電信號系統(tǒng)和強電系統(tǒng)應(yīng)采取不同的接電線，因為同一接地線會產(chǎn)生互相干

（2）同類型信號進行傳輸時應(yīng)作用于同一條多芯電纜 中，避免不同信號傳輸時產(chǎn)生互相干擾。

（3）應(yīng)將控制 系 統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和防雷的接地線分開接 地，避免三網(wǎng)信號互相干擾,保證電廠熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn) 定性。

（4）電廠熱工控制系統(tǒng)的電線應(yīng)避免平行架設(shè)，避免導(dǎo)線間形成相互干擾。

（5）電廠熱工控制系統(tǒng)不同類型的信號線會產(chǎn)生互相干擾，因此強信號線和弱信號線不能布置在同一電纜線中，應(yīng)采用不同電纜線分開傳輸，且強信號電纜線、弱信號電纜線、電源線、干擾信號線等不同信號導(dǎo)線間的距離 應(yīng)盡可能大，避免產(chǎn)生互相干擾。

4.2 屏蔽干擾技術(shù)

屏蔽干擾技術(shù)具體指的是用金屬導(dǎo)體將電廠熱工控制系統(tǒng)的導(dǎo)線、重要元器件、電路等主要設(shè)備封閉起來，形成屏蔽體，從而將干擾信號阻擋在屏蔽體外，以有效阻斷隔離信號的干擾。這種方法簡單有效，抗干擾效果明顯，但是成本較高，選擇時應(yīng)慎重考慮。

4.3 平衡抑制技術(shù)

平衡抑制技術(shù)是一種簡單且實用的抑制干擾信號的方 法，是熱工控制系統(tǒng)所有抗干擾技術(shù)中的一項最靈活技 術(shù)。這種方法的主旨是兩條相同信號的導(dǎo)線可以有效抑制 其它干擾信號，這樣在進行信號傳輸時熱工控制系統(tǒng)可以 采用雙絞線進行傳輸，雙絞線作為系統(tǒng)平衡電路可以有效 抵消外磁場干擾信號的影響，實現(xiàn)熱工控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行 的目的。

4.4 預(yù)防干擾故障

電廠熱工控制系統(tǒng)受干擾信號嚴(yán)重影響時就會形成干擾故障，將造成較大的經(jīng)濟損失，因此對干擾故障進行有效預(yù)防尤為重要。電廠熱工控制系統(tǒng)接地時應(yīng)特別注意接地電位要平均分布，否則就會在接電線產(chǎn)生一定的電勢差，并在導(dǎo)線中形成循環(huán)電流，從而嚴(yán)重影響電廠熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。為避免此類干擾，操作人員可運用檢測設(shè)備使接地點呈懸空狀態(tài)。電廠熱工控制系統(tǒng)接地點的質(zhì)量要得到保障，因其是避免產(chǎn)生接地干擾的關(guān)鍵，對系 統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。另外，電廠熱工控制系統(tǒng)保護動 作失誤的主要原因是母線倒閘，因為母聯(lián)倒閘的電纜發(fā)出強烈的電磁干擾信號時，就會對電廠熱工控制系統(tǒng)保護動作信號產(chǎn)生干擾，引發(fā)誤動，從而造成故障。為避免這類故障，應(yīng)架設(shè)雙絞線對干擾信號進行屏蔽，并保持與強電 電纜的安全距離，防止其對電廠熱工控制系統(tǒng)的信號造成干擾。電廠熱工控制系統(tǒng)另一常見故障就是發(fā)電機組跳閘。預(yù)防發(fā)電機組跳閘的關(guān)鍵在于預(yù)防水泵故障，因為循 環(huán)水泵故障往往會引起發(fā)電機組跳閘。循環(huán)水泵距離中央控制室較遠，易受干擾信號影響而發(fā)生跳閘現(xiàn)象。對這類故障的預(yù)防措施主要是加強檢查，對循環(huán)水泵的接地系統(tǒng) 和與中央控制室之間的干擾信號加以屏蔽，從而保證電廠熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

結(jié)語

電廠熱工控制系統(tǒng)受到干擾時，會對整個系統(tǒng)的造成嚴(yán)重 危害，是電廠穩(wěn)定發(fā)展的很大阻礙。因此，抗干擾技術(shù)的是電廠持續(xù)運營的需求，在很大程度上降低干擾信號對系統(tǒng)的影 響。采取物理隔離技術(shù)、平衡抑制技術(shù)和屏蔽隔離技術(shù)以盡可能消除干擾信號對系統(tǒng)造成的負(fù)面作用，使熱工控制系統(tǒng)持續(xù)正常運行，增強系統(tǒng)各方面性能，推動電廠更加穩(wěn)定的經(jīng)營和 發(fā)展。