发电厂热工控制系统干扰的产生与抑制探析

发电厂热工控制系统干扰的产生与抑制探析

发表时间：2017-04-27T10:23:28.707Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：王晓杰[导读] 本文对发电厂热工控制系统感染的产生影响因素进行了分析，并提出了一些有效的抑制措施，以便于能够确保热工控制系统健康、正常的运行。

（华电青岛发电有限公司山东青岛 266000）摘要：近几年，随着社会和经济的快速发展，发电厂热工控制系统中使用了愈来愈多的新技术以及新工艺，因而，热工信号的干扰也逐渐向着复杂化以及多样化发展。这种情况可能会导致热工控制系统不准确的问题，严重的甚至还可能导致发电厂热工控制系统出现误动，产生一些不良的后果。有鉴于此，本文对发电厂热工控制系统感染的产生影响因素进行了分析，并提出了一些有效的抑制措施，以便

于能够确保热工控制系统健康、正常的运行。

关键词：发电厂；热工控制系统；信号干扰；干扰抑制在现代发电厂中热工控制系统是其中非常重要的一个子系统，它的正常运行能够有效地确保发电厂正常平稳的进行运行。近几年，随着我国居民生活以及工业生产对电力需求的不断提升，发电厂的装机容量也随之提升，相关领域的新兴技术以及设备也愈来愈多的出现在了发电厂热工控制系统中。这种情况导致了现代发电厂热工控制系统的功能以及结构向着复杂化以及多样化方向发展，其在实际使用过程中被各种内外部因素影响的几率也随之提升。通常情况下，我们将热工干扰信号划分成差模干扰和共模干扰两种。所谓差模信号，指的是为使信号得以放大，将其分成两个大小相等两部分，按相反极性加在电路两个输入端，这种大小相等、极性相反的一对信号被称为差模信号。与此相反，两个大小相等、极性相同的一对信号称为共模信号。差模信号会使得热工控制的系统信号受到相应的电压作用，因此对其热工控制系统的功能以及测量精度产生影响。共模信号会导致热工控制信号对地形成电位差，这就会使得热工控制系统被各种因素所影响，使其处于异常运行状态。

一、发电厂热工控制系统干扰影响因素

1.1 电源产生的信号干扰

通常来讲，发电厂热工控制系统需要的电能是由工厂电网所供给的，UPS备用。然而，在实际上，工厂电网的涉及面积比较广，它很容易受到环境中的电磁场影响。例如，当工厂中存在一些大型机械运行时，在这些机械的启停环节中会产生谐波，这就会对热工控制系统造成干扰。

1.2 信号线造成的信号干扰

随着热工控制系统向着复杂化以及多样化方向发展，热工控制系统连接的信号线路愈来愈多，这些信号线路在有效传递有用信息的同时，还会被其他一些无用的信号所影响，这些无用信号就是干扰信号。另外，通常情况下热工信号是弱电信号，因此，它在长距离的传输过程中非常容易受到环境中各种外界因素的干扰。

1.3 错误接地导致的信号干扰

科学合理的对热工控制系统进行接地，不但能够有效的抑制电磁波干扰，又能够抑制相关设备对系统形成干扰。在实际工作中，接地包括交流地、系统接地以及保护地等等。如果接地点分布不均匀，那么就可能会导致接地系统的紊乱，从而使接地点之间形成一定的电位差，在系统中生成环路电流，对系统的正常运行产生影响。

1.4 电磁辐射导致的信号干扰

测量仪表是热工控制系统中非常重要的组成部分，但是其在测量过程中却会受到电磁辐射的信号干扰。热工控制系统内部的元件和电路之间会形成电磁感应，这就会造成电磁辐射信号干扰，影响测量仪表的精度。

1.5 其他方面的信号干扰

热工控制系统还会受到其他方面的信号干扰，比如无线通信设备发生的电磁波；雷击时产生的电磁信号干扰；绝缘电阻质量较差，导致漏电影响控制系统信号的有效传输；人为因素产生的一些干扰。

二、抑制信号干扰的一些措施

2.1 科学的设置接地

在发电厂热工控制系统中的接地工作主要可以分成两类：保护接地以及工作接地。保护接地指的是把热工控制系统中不带电的金属和大地进行连通，从而让设备外壳与地面处于同等电位。另外，保护接地还可以让静电荷比较可靠的进行泄放。例如，DCS外壳是不应该带电的，然而在火线设备外壳出现短路的状态下，设备的外壳就会带电，这是非常危险的。在实际工作中，如果采用了科学合理的接地保护措施，那么就能够有效的避免这种状况出现。实际工作中，对接地工作一定要严格要求，遵循相关制度和标准进行施工。这样，不但能够有效的对外界电磁干扰进行抑制，还能够抑制设备自身往外部发出干扰电磁。

2.2 运用平衡抑制

平衡抑制指的是科学的使用电路之间的平衡关系，使用绝缘性能良好的双绞线进行信号传输，而不是同时使用两根线路来实现。这样，不但能够有效的防止系统被外界的电磁影响，而且还能够显著降低多对绝缘双绞线形成相互干扰。

2.3 使用物理隔离的方式

物理隔离的基本和必要前提就是优良的绝缘性能，只有绝缘性能良好，才能够有效的避免不同导线出现漏电。因此，就需要实际施工过程中，必须要选择使用耐压性能良好、符合要求和标准的绝缘材料；另外还要确保电缆敷设方式的绝对正确，即：①分层敷设电缆，保证强、弱信号线分开保证信号电缆与动力电缆和干扰源之间的距离，在导线穿过敷设管时，确保信号线与电源线不在同一根导线管内。②尽可能保证多芯电缆用于传递同类信号，当两根导线传递相同信号时，用同一电缆，达到平衡抑制的目的。

2.4 运用屏蔽干扰信号的方法

使用屏蔽对信号进行干扰指的是将需要进行屏蔽的各种组件使用金属导体进行全部包围，从而实现对测量仪器与外界干扰信号的相互隔离，这样，测量仪表在工作中就不会被电磁场所干扰。实际作业中，人们一般都会使用屏蔽电缆来消除静电，而且所有电缆均布置在穿线管或者电缆槽盒中。

四、热工控制系统信号干扰产生于抑制实例分析

某工厂脱硫吸收塔浆液pH测量仪表为ABB品牌，为两台pH计同时测量，上传DCS，上位机画面同时显示pH1和pH2，并显示均值pH。此均值pH是运行人员手动调节脱硫供浆量的依据，也参与供浆量的自动调节，具有比较大的意义。当pH1和pH2相差大于0.5时，则报警pH偏差大。在某运行期间，pH1和pH2频繁波动并报警偏差大，热工人员第一时间检查就地仪表，就地显示稳定，且无偏差，排除就地仪表测量问题、接着，检查就地两仪表输出4-20mA电流稳定且几乎无偏差。之后检查脱硫电子间接线柜，测量上传DCS的4-20mA电流信

号，检查发现，两路电流频繁波动，而且幅度大。取两个有源隔离器，隔离器为输入输出4-20mA，24V电源供电，安装与两路信号线上后，上位机pH1和pH1显示稳定且与就地仪表一致，缺陷消除。

五、结语

热工控制系统的干扰与抑制是非常复杂的一个控制，并且随着现代新技术、新设备以及新工艺在热工控制系统中的运用，热工控制系统的信号干扰因素也逐渐的趋于复杂化。同时，现代工厂生产对于系统可靠性以及稳定性要求愈来愈高，所以必须提升对信号干扰的重视程度，积极采取有效措施降低内外部因素对系统造成的干扰，提升系统的可靠性。

参考文献：

[1] 孙健.电厂热工控制系统应用中的抗干扰探析[J].科技创新与应用.2016（04）

[2] 袁晋雄.电厂热工控制系统应用中的抗干扰分析[J].电子技术与软件工程.2015（05）

[3] 张长斌.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术[J].电子技术与软件工程.2013（22）