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(cè)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(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展也深刻影響到火電廠領(lǐng)域?？煽康臒峁y(cè)控系統(tǒng)有利于發(fā)電廠安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)的抗干擾性是實(shí)現(xiàn)整個(gè)火電廠可靠生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。為實(shí)現(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)的正常運(yùn)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(gè)方面進(jìn)行闡述。

火電廠測(cè)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(huì)直接影響電廠的平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)電廠的經(jīng)濟(jì)效益造成影響。所以，為實(shí)現(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要排除相關(guān)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(shè)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(shè)備對(duì)周邊形成的干擾。外部干擾較多，例如：無線電波、設(shè)備的啟停、產(chǎn)生的電火花等都會(huì)對(duì)電子設(shè)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(gòu)設(shè)計(jì)不合理

滑動(dòng)的直流電機(jī)整流子碳刷，電子裝置啟停時(shí)產(chǎn)生的火花、電焊機(jī)的啟用這樣的大功率設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波，電磁波在空間擴(kuò)散，一旦傳遞到弱電回路中，都會(huì)引起對(duì)電氣設(shè)備的干擾。另一方面，使用的環(huán)境安裝、設(shè)計(jì)也會(huì)成為影響因素。例如：控制室的位置太靠近電氣設(shè)備、不完善的控制室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。這些都會(huì)干擾DCS系統(tǒng)有效運(yùn)行。

1.2 供電系統(tǒng)引入及其它電氣設(shè)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(dǎo)致邏輯電路出現(xiàn)有誤操作會(huì)引起對(duì)變壓器、電源穩(wěn)定、UPS的干擾。大型設(shè)備的啟停和頻繁地進(jìn)行開關(guān)等操作性動(dòng)作會(huì)出現(xiàn)電花并產(chǎn)生強(qiáng)大的突變磁場，這些突變磁場有可能會(huì)上傳導(dǎo)各電源插座上，一旦查過合理范圍，就會(huì)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(hào)時(shí)，會(huì)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(hào)線會(huì)有分布電容存在，分布電容也會(huì)對(duì)別的信號(hào)線產(chǎn)生干擾。在施工時(shí)電纜分層未嚴(yán)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(huì)在周圍產(chǎn)生電磁場，并在導(dǎo)體間對(duì)線路造成干擾。（3）在生產(chǎn)過程中，一些大型設(shè)備的啟停會(huì)產(chǎn)生電火花，并產(chǎn)生對(duì)周圍影響很大的交變磁場，這些磁場通過在信號(hào)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(huì)影響火電測(cè)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(hào)干擾包括共模干擾和串膜干擾。信號(hào)對(duì)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(dá)130V以上。它可以轉(zhuǎn)換成差模電壓影響檢測(cè)信號(hào)，損壞元器件。干擾電壓與信號(hào)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(huì)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(guān)規(guī)定沒有嚴(yán)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(shí)盡管返現(xiàn)干擾問題存在，但是檢查線纜接地狀況時(shí)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(gè)步驟。

3.1 對(duì)干擾源和干擾性質(zhì)的確定

干擾必定會(huì)對(duì)有用信息產(chǎn)生影響，根據(jù)這一點(diǎn)，首先檢查大型設(shè)備運(yùn)營情況，如與之不相關(guān)。接著單獨(dú)對(duì)信號(hào)線纜對(duì)地間交直電壓的異常性進(jìn)行測(cè)定，如果發(fā)現(xiàn)異常就屬于強(qiáng)干擾，是動(dòng)力電纜之間強(qiáng)交磁場造成的，若未發(fā)現(xiàn)異常，可能是因?yàn)榛芈反肓烁叽沃C波信號(hào)，一般的萬用表無法檢測(cè)到，可以逐入接入的方式對(duì)信號(hào)線進(jìn)行檢測(cè)以確定干擾的具體地點(diǎn)。

3.2 干擾源消除和干擾強(qiáng)度的減弱

如果事先已經(jīng)確定了干擾源的引入點(diǎn)，使用技術(shù)改造的方式減少電磁輻射的干擾或者對(duì)干擾源性質(zhì)進(jìn)行改變。例如：加強(qiáng)對(duì)固定干擾源的加屏設(shè)施建設(shè)，屏蔽接地，針對(duì)難以避免的動(dòng)力線通過采用引入電磁干擾的方式，對(duì)絞對(duì)屏電纜用于信號(hào)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(hào)隔離裝置的使用

對(duì)于能夠確定具體引入點(diǎn)，干擾范圍不大的干擾點(diǎn)可采用隔離信號(hào)裝置。如果干擾范圍比較廣泛，在確?？刂葡到y(tǒng)接地合格的情況下，從干擾源開始實(shí)施具體行動(dòng)。

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(yīng)造成的串模干擾多采用信號(hào)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(hào)。

3.5 檢查控制系統(tǒng)屏蔽線，保證測(cè)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(duì)測(cè)控系統(tǒng)的接地情況進(jìn)行檢查。測(cè)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(diǎn)接地是低頻信號(hào)屏蔽層多采用的方式，高頻信號(hào)電纜的屏蔽層至少要兩端接地或多點(diǎn)接地。測(cè)控系統(tǒng)是低頻信號(hào)，所以采用單點(diǎn)接地信號(hào)線的方法。對(duì)電纜屏蔽層也有幾個(gè)方面的要求：信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)邊接地。屏蔽層在測(cè)控系統(tǒng)側(cè)接地時(shí)，信號(hào)源此時(shí)不接地。當(dāng)信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層兩端應(yīng)該連接牢固并要做絕緣處理，避免接地點(diǎn)過多。量電纜連接時(shí)，屏蔽層連接好后要做好絕緣處理，保證整個(gè)屏蔽層只有一點(diǎn)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?；痣姀S安全平穩(wěn)運(yùn)行需要對(duì)測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行可靠性屏蔽。屏蔽是首先考慮的重要因素，在電纜鋪設(shè)時(shí)，要嚴(yán)格按照施工原則，要盡可能減少干擾點(diǎn)產(chǎn)生。當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)，要對(duì)施工安裝接線處進(jìn)行排查。在排查過程中不斷總結(jié)消除干擾的經(jīng)驗(yàn)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］袁引芳.火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)系統(tǒng)檢修運(yùn)行維護(hù)章程［J］.測(cè)控系統(tǒng)，2014，15（06）：85

［2］許愛萍.火力發(fā)電廠系統(tǒng)運(yùn)行［J］.傳感技術(shù)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(cè)控技術(shù)與儀器。