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        電廠熱工控制系統(tǒng)應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)研究

        2019-11-13 02:48:29王超
        報刊精萃 2019年2期
        關(guān)鍵詞:熱工干擾信號屏蔽

        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。

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