浅谈火电厂测控系统干扰及处理办法

山东齐鲁电机制造有限公司 刘德刚

中国东方电气股份有限公司 宋风强

浅谈火电厂测控系统干扰及处理办法

山东齐鲁电机制造有限公司 刘德刚

中国东方电气股份有限公司 宋风强

伴随着计算机控制技术的不断发展，DCS的应用十分的广泛，同时在发电厂控制系统中的运用也更加的突出。热工测控系统的可靠性将直接对发电厂的安全生产以及经济效益产生影响。因此，系统的抗干扰的能力对于整个系统的可靠性运行都有关键性的影响。为了确保热工控制系统能够进行正常的运行，防止和消除干扰是一个不容忽视的环节。本文简要的对热工控制系统在应用中的干扰与抗干扰问题作相关介绍，以供参考。

火电厂；控制系统；干扰源

1.干扰的来源

1.1 当我们的设计、安装以及所使用的环境不能够符合相关的要求时，就会造成干扰的产生

正如控制室在设计时，其不能够被安置在大型电气设备的旁边，我们需要将控制室的结构需要不断的进行完善，如果出现靠近振动源或者是靠近热源的情况，就会由于线路卡件接触不良或者是由于温蒂超过所能承受的相应限度，从而造成对DCS系统的可靠性的干扰。

1.2 供电系统所引入的干扰

变压器、稳定的电源一级开关电源等等一系列，其产生的电源大多都是由于直流电源的滤波不佳。与此同时，由于电压的不稳定以及电源变压器的交流变化，会使得逻辑电路上出现错误的操作。

1.3 MCC柜以及电机等等一系列的电气设会引入电磁干扰

现场的设备频繁的启动各种一级机关，就会使得设备进行频繁的工作，这是就会有大量的电磁火花出现，使得磁场出现较大的突变现象，而该磁场不但能够充分的运用信号产生线耦，还能够通过电源线进行上传到各个电源的插座，而如果这些干扰信号超出了所允许的范围内，那么其就会对DCS控制系统的工作产生很大程度上的干扰。

1.4 大多干扰的产生都是由于对接地系统进行了不合理的引入，从而造成了干扰现象的出现

当出现接地电阻过大，同时多点接地，或者是接地线断裂等情况的时候，就会使得信号数据失真或者是出现DCS死机的情况。

1.5 电源线以及信号线耦合所引入的干扰，我们可以将此种干扰分为以下几种情况：

（1）如果出现强电和弱点同时介入到控制系统当中这种情况，那么这一系列的信号线就将会走同一个电缆槽盒，或者是以期穿过同一个电缆管内部。这样一来就会使得干扰通过分布电容，从而会使得其附加到别的信号上。除此之外，在交变信号的周围会产生交变电磁，与此同时，会使得并行的导体之间也产生电动势，最终将会产生对线路的干扰。（2）由于信号线的绝缘材料产生了老化，就会导致漏电现象的出现，这样一来就影响到了其他的信号。目前，较多设备的接地以及电缆的屏蔽线都做得十分可靠，这就使得抗干扰能力得到了较大程度上的提高。但如果实在强电磁干扰的环境之下，干扰电压或者是干扰电流就将会发生巨大的变化。对于屏蔽层来说，如果不接地，或者是多处接地，那么就不能够真正的对弱点正常的传输起到有利的保护作用。同时，由于交变电力对静电场有着较强的击穿能力，这样一来，就会使得弱电导体受到严重的干扰。所以，我们需要运用有效的屏蔽方式，才能够真正有效的将屏蔽层的一端或者是多端进行良好的接地。

2.干扰方式

2.1 电阻耦合引入的干扰

我们将电阻耦合所引入的干扰又称作为传导引入的干扰。在对电缆传输信号的过程当中，由于绝缘材料十分容易产生老化的情况。而且电源线间又较为容易出现漏电的情况。

2.2 电容电感耦合所引入的干扰

目前，我国大多的先后从哪个电缆都是由平通的屏蔽电缆所组成的，所以在信号线之间后就会有分布电容的出现，同时这些电容将会这些分布电容将干扰传输到别的信号线之上。除此之外，由于进行电缆敷设的时候，必须要遵守相关的原则，因此在现场进行安装施工的时候不能够完全的执行到位，而在电力线缆之中，大多都是非屏蔽电线，因此其中的变电交流会在周围产生交变的刺痛，这就会使得磁通并行的导体之间产生电动势，因而也就造成了线路上的干扰。

2.3 DCS系统供电线路上所引入的干扰

现场进行生产时，需要注意的是在一些较为大型的电气设备进行启动的过程中，会产生较大的开关装置动作，这十分容易引起火花的产生，进而使得周围产生交变磁场，这些交变磁场的产生不但能够通过信号向上的耦合产生干扰，还能够利用电源线产生高频的干扰，但是如果这些干扰出现超过允许范围的情况，就会导致DCS系统的工作受到影响。

3.消除干扰的步骤方法

3.1 确认干扰源或确认干扰性质

结合干扰对于现场有用信号进行影响的特点，我们从中分析出是否对周围的电磁环境以及大型的设备运行状况有所关联。如果发现并不相关，那么就需要单独的对信号线缆进行相应的测定，只有这样才能够准确的做出判断，检查出信号线缆对地、线间交直流电压是否异常。一旦出现异常的情况，那么这就表明其属于强干扰，在通常情况下，都是由于动力电缆的强交变磁场。如果没有出现异常情况，那么就可能回路窜入了高次谐波信号，因此使得用一般的万用表不能够检测得到。采用信号线逐路接入的方式可以对干扰的具体引入点进行判明。

3.2 采用信号隔离装置

如果我们能够准确的对具体引入点进行确认，同时在所受到的干扰影响并不大的情况之下，我们便可以利用信号隔离装置进行干扰影响的减小。但是如果出现受干扰面较大的情况，那么就需要我们在控制系统合格的基础上，尽量的从干扰源出发，进行问题的查找和解决，这样才能够做到真正意义上的干扰消除。

3.3 采用接地电容或滤波电容

对于共模转串模所产生的干扰，一旦使用了线缆，那么就需要利用电容接地的方式，只有这样才能够起到更好的消除干扰的效果。但是对于所出现的电磁感应产生的串模干扰，我们就需要采用在信号回路中加滤波电容的方式进行认真的解决。在一些电厂内部，由于电磁干扰源大多的频率都处于工频或者是其他的倍频，而且其频率十分的低。因此，结合作者多年的经验，我们就需要将电容容量的范围控制在22uF～220uF之内，这样所得到的效果是最好的。

4.结束语

火电厂控制系统的干扰源表现在多个方面，结合干扰源产生的原因，才能有效的检测出潜在的干扰源，进而提出有效的防治对策，保障火电厂控制系统的运行效率。火电厂需强化控制系统的抗干扰能力，提升控制系统的监督水平，确保火电厂控制系统的稳定性，由此解决干扰源造成的危害，体现控制系统在火电厂中的优化性。

[1]张鹤,马亿里,等．控制系统抗干扰因素的探讨[J]．中国核学会核化工分会2014学术交流年会,2014．

[2]陶蕊,董清平,别锦锦．对电厂分散控制系统抗干扰措施的探讨[J]．城市建设理论研究:电子版,2012(24)．

with the continuous development of computer control technology, the application of DCS is very extensive, at the same time in the power plant control system is also more prominent. The reliability of thermal measurement and control system will directly affect the safe production and economic beneft of power plant. Therefore, the anti-interference ability of the system has a critical inf l uence on the reliability of the whole system. In order to ensure the normal operation of thermal control system, it is an important part to prevent and eliminate the interference. This paper brief l y introduces the problems of interference and anti interference in the application of thermal control system.

thermal power plant; control system; interference source