周爾遜　李東?！堈凉?/p>

摘 要：文章論述了針對(duì)山東陽(yáng)城電廠2號(hào)機(jī)組DCS系統(tǒng)模擬量信號(hào)由于干擾出現(xiàn)的大范圍波動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行分析和解決，闡述了如何改進(jìn)2號(hào)機(jī)組DCS系統(tǒng)模擬量抗干擾的方法及對(duì)相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的重大意義。

關(guān)鍵詞：陽(yáng)城電廠；DCS系統(tǒng)；模擬量信號(hào)；抗干擾

1 概述

山東濟(jì)礦集團(tuán)魯能煤電有限公司陽(yáng)城電廠的2號(hào)機(jī)組主要設(shè)備是東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG480/13.7-II2型單汽包、自然循環(huán)、循環(huán)流化床燃燒方式鍋爐；汽輪機(jī)使用的是東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N150-13.24/535/535型高溫超高壓、一次中間再熱、單軸、沖動(dòng)式、雙缸雙排氣、凝汽式汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)組為山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的WX21Z-085LLT型空冷汽輪發(fā)電機(jī)。

DCS系統(tǒng)采用上海西屋控制系統(tǒng)有限公司開(kāi)發(fā)并提供軟、硬件設(shè)備的OVITION分散控制系統(tǒng)。OVITION系統(tǒng)是以電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為目標(biāo)的可靠的電廠分散控制系統(tǒng)，提供了處理和控制生產(chǎn)過(guò)程所必需的自動(dòng)處理、操作、監(jiān)視和報(bào)警記錄功能。。2號(hào)機(jī)組在其投產(chǎn)調(diào)試期間出現(xiàn)了模擬量信號(hào)十分嚴(yán)重的干擾現(xiàn)象，十分嚴(yán)重的影響了電廠的安全生產(chǎn)。

2號(hào)機(jī)組的OVITION系統(tǒng)的模擬量信號(hào)不穩(wěn)定，說(shuō)明OVITION系統(tǒng)硬件或線路受到嚴(yán)重的干擾。首先應(yīng)對(duì)OVITION系統(tǒng)進(jìn)行干擾源查找，在查找到干擾源后對(duì)于抵抗干擾的措施來(lái)說(shuō)基本都是從下面幾個(gè)方向入手：1）消除找到的干擾源；2）切斷造成干擾的途徑；3）提升自身對(duì)抗干擾的能力。

對(duì)于比較大型的DCS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，我們既要切斷能干擾的途徑防止外部造成干擾，又要能消除操作系統(tǒng)自身的各個(gè)硬件設(shè)備與電纜線路之間產(chǎn)生相互耦合干擾。而目前對(duì)抗系統(tǒng)干擾的主要操作方法和最有效的操作手段是系統(tǒng)進(jìn)行接地及采用系統(tǒng)屏蔽。

在2號(hào)機(jī)組出現(xiàn)了模擬量信號(hào)被干擾后，我們按照以上思路采取了下列步驟：

1）2號(hào)機(jī)組OVITION系統(tǒng)針對(duì)硬件接地回路的清查

OVITION系統(tǒng)的硬件接地技術(shù)是目前最基本的設(shè)備抗干擾手段，首先應(yīng)該重新對(duì)2號(hào)機(jī)組的設(shè)備接地電阻進(jìn)行測(cè)量。測(cè)得陽(yáng)城電廠2號(hào)機(jī)組的DCS系統(tǒng)設(shè)備接地電阻為0.0076Ω，基本符合設(shè)備技術(shù)要求。在測(cè)量相關(guān)的噪聲干擾時(shí)使用示波器進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得接地點(diǎn)沒(méi)有干擾信號(hào)?？墒窃賹?號(hào)機(jī)組的OVITION系統(tǒng)的接地線按照最初設(shè)計(jì)接回原接地點(diǎn)，DCS系統(tǒng)的模擬量波動(dòng)依然跟以前一樣。緊接著我們把檢查轉(zhuǎn)到對(duì)電子控制柜間的接地連接與信號(hào)屏蔽的接地上。結(jié)果表明，電子控制柜間的連接比較規(guī)范，但是信號(hào)的單點(diǎn)接地起不到作用，甚至對(duì)其他的某些信號(hào)是有很大影響的。

2）對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的抗干擾處理

2號(hào)機(jī)組的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中有相當(dāng)部分的氣動(dòng)執(zhí)行器存在大范圍波動(dòng)，無(wú)法投入自動(dòng)運(yùn)行模式，全部在手動(dòng)操作模式下運(yùn)行。

在對(duì)單點(diǎn)接地進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制電纜的線纜屏蔽層十分松軟，是使用錫皮屏蔽，線纜中間的屏蔽層已經(jīng)斷裂，在更換成使用銅網(wǎng)屏蔽層的線纜后，不再有干擾，對(duì)于信號(hào)的控制十分穩(wěn)定。

我們?cè)跉鈩?dòng)調(diào)節(jié)閥的控制回路也做了電容濾波試驗(yàn)，有效果但不是十分理想。

3）對(duì)變送器4-20mA信號(hào)的抗干擾處理

變送器的4-20mA信號(hào)其抗干擾能力十分強(qiáng)，可是爐側(cè)信號(hào)依然存在著很大的干擾，比如汽包液位變送器、爐膛負(fù)壓變送器、除氧器液位變送器、給水流量變送器等。

變送器的抗干擾處理主要采取了以下三種措施：首先處理控制信號(hào)線纜的多點(diǎn)接地問(wèn)題，由于都在DCS側(cè)進(jìn)行單點(diǎn)接地，效果并不是十分的理想。其次進(jìn)行更換使用銅網(wǎng)屏蔽的控制電纜，效果還是令人滿意，但還是有些信號(hào)點(diǎn)仍有1%的波動(dòng)。最后根據(jù)波動(dòng)的頻率增加了濾波電容，其效果比較令人滿意。

4）對(duì)于溫度信號(hào)的抗干擾處理

熱電偶的測(cè)溫經(jīng)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的毫伏信號(hào)的抵抗干擾的能力比較差，可是鍋爐側(cè)的熱電偶溫度測(cè)點(diǎn)其工作都正常，而汽機(jī)側(cè)的熱電偶溫度測(cè)點(diǎn)經(jīng)常有比較大幅度的擺動(dòng)，有時(shí)高達(dá)60%，其基本上已經(jīng)失去了測(cè)量監(jiān)視的意義。經(jīng)過(guò)我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)的觀察及相關(guān)人員分析討論，發(fā)現(xiàn)其干擾是由發(fā)電機(jī)的線圈在受到較強(qiáng)的電磁干擾后產(chǎn)生的。

熱電偶溫度測(cè)量信號(hào)對(duì)抗干擾的處理方法采取了下列三種措施：首先更換了帶屏蔽層的補(bǔ)償導(dǎo)線，效果比較一般化，擺動(dòng)幅度有所降低但仍有15%左右波動(dòng)。其次普查了補(bǔ)償導(dǎo)線屏蔽層的接地情況，決定采取就地進(jìn)行單點(diǎn)接地法進(jìn)行接地，達(dá)到了預(yù)期效果。最后根據(jù)實(shí)際波動(dòng)頻率采取加大選取電解電容的方式，使信號(hào)間的濾波與信號(hào)對(duì)地的濾波并用，效果令人十分滿意。

2 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)山東陽(yáng)城電廠2號(hào)機(jī)組OVITION系統(tǒng)模擬量信號(hào)波動(dòng)的問(wèn)題，我們首先針對(duì)OVITION系統(tǒng)的接地方式進(jìn)行了分析，然后檢查并且核實(shí)了系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)的規(guī)范性及實(shí)際接地系統(tǒng)，并且測(cè)量了接地電阻值，最終實(shí)現(xiàn)了所有的模擬量信號(hào)其屏蔽層進(jìn)行單點(diǎn)接地。其并更換了調(diào)節(jié)門(mén)的控制信號(hào)電纜，加強(qiáng)了其對(duì)抗干擾的能力；更換選用了電容進(jìn)行濾波，提高了整個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)采集對(duì)抗干擾的能力。

經(jīng)過(guò)山東陽(yáng)城電廠2號(hào)機(jī)組OVITION系統(tǒng)模擬量信號(hào)由于干擾造成波動(dòng)問(wèn)題的處理，提出一下建議：1）對(duì)于DCS控制系統(tǒng)的信號(hào)線纜的選擇是至關(guān)重要的，必須要選用銅網(wǎng)屏蔽層的優(yōu)質(zhì)控制電纜，最好是可以選擇帶銅屏蔽層的優(yōu)質(zhì)雙絞線線纜。2）根據(jù)清查到的干擾信號(hào)的頻率可以大膽選用電容使用，應(yīng)該用鉭電容或者是滌綸電容，電容如果正常使用的話可靠性可達(dá)到近百年。3）盡量在干擾源側(cè)進(jìn)行單點(diǎn)接地模式，這樣有利于干擾電壓對(duì)地進(jìn)行放電，可以有效的防止干擾電壓串入。