热工信号干扰原因及预防措施分析

热工信号干扰原因及预防措施分析
摘要：火电厂热工测量信号作为火电厂工况调节，故障分析等不可或缺的一环，对于一座火力发电厂而言尤为重要，而火电厂热工测量信号的稳定、准确、
可靠是热工测量中最基本的要求。

基于此点，文章将从影响热工信号指标的各类
因素进行分析研究，并给出解决办法和控制措施，期望通过此文章的研究能够在
火电厂热控信号品质提高方面有所帮助。

关键词：火电厂；热工测量信号；干扰；信号品质
引言：
随着中国工业自动化进程的不断发展，尤其电力行业自动化程度不断的提高，随之而来的是对整个控制系统的各方面要求不断的提高。

现如今在大型发电厂所
使用的的绝大多数都是DCS（分散型控制系统）控制系统，通过计算机来监控生
产现场的温度、压力、流量以及液位等，并同时通过在计算机上的操作来实现现
场泵机、阀门等设备的启停操作，免去了值班人员在就地进行操作而带来的巨大
工作量。

因此热工信号测量、传输、显示的准确性、稳定性、可靠性便更加的重
要了。

本篇重点分析影响热工测量信号的关键因素以及处理方法。

一、热工信号简介
在机组启停或运行过程中，根据热力设备的运行状态，监视热力系统中的各
个参数，当某些参数超越定值或设备、自动装置出现异常情况时，提醒运行人员
或向运行人员发出报警的一种信号，以及运行人员进行设备操作时通过DCS设备
发往就地设备的指令信号统称为热工信号。

二、影响热工信号的干扰源
1、设备的可靠性
热工信号测量过程中，一个优质的测量元件是保证热工信号测量准确性，提
高信号测量质量的关键。

一个优质的测量元件，在进行测量过程中其测量误差往
往很小，同时其设备的运行稳定性也较高，受现场运行工况及安装环境的影响极小。

而劣质的产品往往会带来测量准确度的降低，其设备运行寿命较短，现场的
恶劣环境极易造成测量元件的损坏，从而进一步影响的热工信号的测量及传输。

2、电缆敷设及安装不规范
信号电缆作为热工信号传输过程的重要载体，其规范敷设以及安装将直接影
响信号在传输过程中的稳定性。

在电缆敷设过程中没有与动力电缆进行分开敷设，而是进行同层同向敷设时，其信号传输过程中极易受动力电缆中大电流冲击影响。

在高温，高湿度区域进行电缆敷设时，电缆容易受到高温烘烤，从而导致电缆绝
缘损坏，并进一步导致电缆接地、短路等情况发生。

在电缆安装过程中未严格执
行信号电缆接地统一为单端接地的要求，而进行了两端接地甚至未接地，因此在
设备运行中容易受到附近运行设备带来的电磁耦合干扰，在信号电缆中产生干扰
电动势，影响模拟量信号的传输。

3、测量系统稳定性低
一个稳定的测量系统能够极大的提高热工测量信号的准确性。

如在进行蒸汽
流量测量过程中，若直接进行变送器安装，未安装取样管冷凝罐，取样回路中没
有充足的冷凝水进行缓冲，那么将直接导致变送器无法测量甚至变送器损坏等情
况出现。

又如使用差压式液位计进行排汽装置液位测量时，内部压力不稳，将直
接导致液位计正负压侧受压不稳，无法稳定受压，从而导致测量的差压值波动或
者无数值。

4、接线不规范
在进行信号传输过程中，有时候为了充分利用备用电缆，并且进一步降低成本，从而将模拟量信号与开关量信号接至同一根电缆，且电缆未分组做屏蔽。

因
此到开关量信号进行动作传递过程中，其同电缆中的模拟量信号极易受到开关量
信号变化带来的影响。

5、线路氧化或对地放电
在生产现场进行温度测量时最容易出现的故障现象便是温度测量不准，而此
类缺陷最主要的原因之一便是就地接线端子或DCS侧接线端子氧化，进而导致整
个线路阻值变大，由于现场低温测量元件多为Pt100，因此将直接导致测量温度
显示偏大。

同时使用热电偶进行温度测量时，若接线端子或线路其它部位存在接
地现象时，则将使得热电偶测温产生的热电势电压分压，从而导致测量的温度显
示偏小。

三、防护处理措施
针对影响热工信号品质的因素，可以大致从以下几方面进行处理：提高设备
的可靠性，优化外部环境，阻断外部干扰因素，定期进行设备维护。

因此，为提
高热工信号品质，可以采取以下措施：
1、提设备的可靠度
在进行设备选型采购过程中，应充分考虑到设备生产厂家的生产资质，设备
选型的先进程度，甚至供货品牌的口碑，从设备的选型源头控制质量。

往往高口碑，大品牌的设备价格会略高，但其产品的质量和可靠性也相对的要高于小众品
牌的设备。

其次随着生产技术的不断进步，可以在设备选型中选取更加先进的技术，比如床温测点在选型时可以选取头部带有防磨涂层的元件，那么其使用的寿
命也会大大延长。

2、优化外部环境
在可实现的前提下，进行设备运行环境的优化，不但可以延长设备使用寿命，同时也可降低外部恶劣环境带来的信号传输失真等现象。

如现场接线端子箱尽可
能的避开高温、高湿、高粉尘区域，若不得已必须安装在高粉尘区域时，做好接
线盒的防尘封堵，可有效避免由于积灰带来的线路短路等情况。

又例如DCS控制
系统运行中要严格遵守控制系统运行环境的要求，其环境温度和湿度应保持稳定
且适宜，并且一定杜绝在电子设备间拨打电话、使用对讲机或使用强磁场的设备，防止信号干扰导致信号失真、误动等情况发生。

由于火电厂现场换将复杂，通常
伴有高温、振动、噪音、强磁场、高湿度等现象，因此在设备安装或电缆敷设的
过程中应尽可能的避开这些区域。

若不能有效避开，可以在进行接线或设备安装
过程中可尽量采用接线箱、接线盒等设备来营造一个局部的相对良好的运行环境，以达到优化设备运行环境的目的。

3、阻断外部干扰源
在进行热工信号测量和传输过程中，其信号的质量极易受到现场大电机启动
时产生的强磁场影响，进而导致模拟量信号的突变失真情况。

而想要阻断外部强
磁场产生的影响，一方面可以在敷设电缆的过程中尽可能的使信号电缆远离动力
电缆，在电缆槽盒中与动力电缆分层敷设，可以降低大电流对信号的冲击影响。

同时，更重要的是在进行电缆选型的过程中必须选取带屏蔽层的电缆，并且将其
屏蔽层进行规范接地，如此将可最大程度降低现场强磁环境对信号传输产生的影响。

4、定期进行设备维护
再好的设备也需要人进行维护，若不进行有效的设备维护，再好的设备也会
经常出现故障，从而导致信号测量失真。

因此应根据每个设备的现场工作环境以
及出现故障的几率等制定年度、月度维护计划，例如定期对接线端子盒进行清灰，电缆穿线管进行更换，液位开关污渍进行清理等。

并同时利用机组检修机会对运
行环境较差的设备进行彻底检查，及时进行维护处理，甚至进行设备更换，防止
设备运行中发生信号误动的现象导致设备跳闸。

结束语
本文通过简要的分析热工信号在测量及传输过程中的几种重要的干扰源，并
提出消除干扰因素的防范措施等。

可以看出热工信号受扰因素相对较多，并且干
扰因素是各方面的，复杂的，随机的，因此给热工信号的抗干扰工作带来的巨大
的困难。

相较而言，在进行工程建设阶段，进行规范的施工与规范选材，可最大
程度的降低热工信号测量和传输过程中的受干扰问题，并且该手段的治理是最经济、最简单、最有效的，而后期的治理往往需要花费更大人力、财力，且效果相
对不是特别理想。

综上，火电厂热工信号的测量及传输过程中抗干扰问题是一个非常复杂且涉
及面非常广的问题。

在进行热工信号抗干扰工作时，应综合从基建设计，使用环境，维护方法，设备选型等个方面进行综合考量，同时也要加强人员的技术培养，不断学习新技术、新规范。

只有保证了热工信号的稳定性、准确性、可靠性，才
可进一步确保机组和设备的运行安全。

参考文献：
[1]张建华.热工仪表及自动化装置.2014年版.中国电力出版社.
[2]蔡辉.DCS系统中热工信号抗干扰问题探究.
[3]马超.热工信号干扰原因分析及抗干扰措施研究.《电力设备》2018年
第4期。