選煤廠電氣干擾分析及處理研究

王志強(qiáng)

摘 要：隨著當(dāng)今集中控制技術(shù)、重介選煤技術(shù)的快速發(fā)展，儀器儀表、PLC在選煤廠中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，調(diào)度通訊系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)也開始普遍應(yīng)用于選煤廠中，但是這些設(shè)備受到干擾的問題也愈發(fā)突出，甚至對(duì)電氣設(shè)備的正常工作帶來(lái)了不利影響，如果不能對(duì)電氣干擾進(jìn)行有效處理，可能會(huì)造成系統(tǒng)癱瘓，對(duì)選煤廠正常工作造成影響。因此，下面我們著重對(duì)選煤廠中電氣干擾類型及處理方法展開分析，供大家參考。

關(guān)鍵詞：選煤廠；電氣干擾分析；處理

社會(huì)發(fā)展需要大量的能源，雖然當(dāng)前大量新型能源相繼被開發(fā)出來(lái)，但是煤炭資源始終是一種不可缺少的能源。隨著當(dāng)前煤炭資源短缺問題逐漸突出，選煤廠規(guī)模逐漸增大，很多重型設(shè)備開始廣泛應(yīng)用于選煤廠中，但是隨著這些大功率設(shè)備的應(yīng)用，選煤廠電氣干擾問題也越來(lái)越突出，嚴(yán)重影響了調(diào)度通信系統(tǒng)及電視系統(tǒng)的應(yīng)用，甚至對(duì)選煤廠的正常工作造成了不利影響[ 1 ]，因此有必要針對(duì)選煤廠電氣干擾問題展開分析和研究。

1選煤廠電氣干擾分析

選煤廠中由不同電氣設(shè)備造成的電氣干擾類型是不同的，同時(shí)對(duì)電氣系統(tǒng)造成的影響也各不相同，選煤廠主要會(huì)用到控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)兩種電氣系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)受到電氣干擾比較少，由于控制系統(tǒng)本身存在一定特殊性，很容易會(huì)受到干擾，同時(shí)受到干擾的程度也比較大，例如儀器儀表系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等，都會(huì)受到比較大的干擾，這些系統(tǒng)在受到干擾以后，通常會(huì)表現(xiàn)處信號(hào)不好、噪聲大等問題，下面我們主要對(duì)電氣干擾的類型加以分析。

1.1電源類干擾

通常重介型選煤廠會(huì)用到很多大功率泵類變頻器，需要維修的大功率電焊機(jī)也比較多，這些設(shè)備都會(huì)干擾電源系統(tǒng)[ 2 ]。大功率電焊機(jī)、變頻器在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生不同高次諧波，這些諧波產(chǎn)生以后會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成危害，雖然當(dāng)前變頻器均加設(shè)了濾波器和電抗器，可以在一定范圍內(nèi)將一部分諧波濾掉，但是并不能將所有諧波對(duì)電源帶來(lái)的干擾消除，儀器儀表、工業(yè)電視及調(diào)度通訊等工作電源都是來(lái)自同一電網(wǎng)的，加上儀器儀表、工業(yè)電視等自身的信號(hào)比較弱，又對(duì)工作電源提出了較高的要求，一旦污染工作電源必須會(huì)造成其信號(hào)不穩(wěn)定，最終造成這些系統(tǒng)不能正常工作。

1.2射頻類干擾

大功率電焊機(jī)、變頻器不僅會(huì)對(duì)電源系統(tǒng)造成干擾，同時(shí)還會(huì)造成射頻干擾，射頻干擾由大功率電焊機(jī)、變頻器產(chǎn)生，如果儀器儀表、集控系統(tǒng)及工業(yè)電視電纜混合敷設(shè)，那么極易出現(xiàn)信號(hào)失真、通訊丟失及噪音較大等問題。此外，大功率電焊機(jī)在正常工作中也會(huì)對(duì)周圍的電氣設(shè)備造成射頻干擾，最終造成通訊中斷、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作無(wú)序等問題。

1.3機(jī)械設(shè)備干擾

在選煤廠中，機(jī)械設(shè)備運(yùn)行也會(huì)干擾電氣系統(tǒng)，例如機(jī)械噪音、機(jī)械設(shè)備震動(dòng)等，在一些特定條件下也會(huì)使通訊系統(tǒng)或者儀表出現(xiàn)工作不正常的現(xiàn)象。

2選煤廠電氣干擾源的處理對(duì)策

面對(duì)上述干擾源，處理的方法有很多，其中最有效的方法主要有抑制、切斷干擾源兩種類型，下面我們具體針對(duì)這兩種處理方法展開分析。

2.1抑制干擾源

1）加裝線路電抗器。將線路電抗器安裝于變頻器前，可以有效抑制電源側(cè)過電壓，同時(shí)降低由于變頻器而產(chǎn)生的電流畸變，通過這種方式來(lái)避免主電源受到干擾。該處理方案經(jīng)濟(jì)性較好，但是對(duì)諧波進(jìn)行限制的效率比較有限，如果電抗過大，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電壓降損失。2）加裝LC電路無(wú)源濾波器。將LC電路無(wú)源濾波器安裝在變頻器前，可以將高次諧波濾掉，濾波器共有很多級(jí)，其中每一級(jí)都會(huì)濾掉一部分高次諧波，通常情況下可以濾掉5～7次諧波，該處理方案的效果主要由電源及負(fù)載決定，靈活性比較小。3）并聯(lián)有源補(bǔ)償器。有源補(bǔ)償器和負(fù)載、電源并聯(lián)，利用自動(dòng)產(chǎn)生反方向的電流，消除負(fù)載、電源中的正向諧波電流。4）裝設(shè)抗射頻干擾濾波器。如果設(shè)備周圍環(huán)境受到了電磁干擾，這時(shí)可以裝設(shè)抗射頻干擾濾波器，這樣就可以減少主電源傳導(dǎo)發(fā)射，注意必須利用合理措施將電機(jī)電纜屏蔽掉。5）安裝電抗器。如果在非屏蔽條件下變頻器動(dòng)力電纜超過80m，這時(shí)為了可以降低動(dòng)力電纜造成的射頻干擾，可以將電抗器加裝在變頻器和電機(jī)之間。

2.2將干擾源傳播途徑切斷

1）接地線分開。干擾傳播主要以共用接地線傳播為主要傳播方式，因此將控制系統(tǒng)接地和動(dòng)力系統(tǒng)接地分開，就可以有效切斷干擾源傳播途徑，分別將動(dòng)力裝置與控制裝置接地系統(tǒng)安裝在不同接地極，將接地極分開來(lái)做，制作成獨(dú)立的接地裝置，就可以完成干擾源途徑切斷。2）系統(tǒng)分離布線。通訊系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)及工業(yè)電視系統(tǒng)，與動(dòng)力系統(tǒng)布線分離對(duì)消除射頻干擾的效果是非常明顯的。在實(shí)際工作中動(dòng)力電纜、高壓電纜及儀表電纜等可以分開走向，分別走各自的橋架，這種情況下即使是變頻器控制線，也應(yīng)該和主回路線相垂直走線，杏兒消除干擾對(duì)儀表造成的影響。除了要采用以上電纜敷設(shè)方式，還可以針對(duì)儀表信號(hào)電纜、PLC通訊系統(tǒng)等采用全線鋼管措施[ 3 ]，這樣可以更好的將高次諧波對(duì)電纜造成的影響消除。3）雙重屏蔽電纜。利用聚乙烯絕緣護(hù)套將動(dòng)力電纜纏繞起來(lái)，或者直接采用雙重屏蔽電纜（BPYJVP1～2系列電纜），這樣也可以降低射頻干擾。4）利用光纖通訊方式。對(duì)于電磁通訊來(lái)說(shuō)，光纖通訊存在信號(hào)強(qiáng)、速度快及干擾少等特點(diǎn)，因此工業(yè)電視系統(tǒng)、PLC通訊系統(tǒng)應(yīng)該盡量選用光線通訊的方式，這樣可以有效降低射頻干擾對(duì)以上系統(tǒng)造成的不利影響。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過大量實(shí)際工作我們可以了解到，以上幾種抗干擾措施在實(shí)際應(yīng)用中都是行之有效的，可以從根源上抑制產(chǎn)生電氣干擾，從傳播途徑上將電氣干擾對(duì)電氣設(shè)備造成的影響消除，有效的保證了電氣設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為選煤廠的正常工作提供了保障，達(dá)到了設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的要求。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 孔忠偉，曾慶剛，劉明.田莊選煤廠千萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造綜述[J].選煤技術(shù)，2013，02：87-92.