火电厂热控系统抗干扰技术分析

王丘

摘 要 文章主要通过分析火电厂热控系统的干扰因素及其引发原因，在此基础上，进一步探讨针对此类问题应当采取的抗干扰措施，详细讲解了其理论原理。

关键词 火电厂；热控系统；抗干扰技术

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0121-02

随着我国市场经济的发展，科学技术的提升和革新，火电厂热控系统得以不断改进。目前，我国火力发电厂单元机组的容量仍在不断扩大，而其自动化性能也得到不断提升。分散控制系统（Distributed Control System，DCS）和可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等控制系统在火力发电厂中得到了广泛的推广和应用，故而，火电厂的热控系统的稳定性也得到了保障。但是在实际施工过程中，抑或在装备调试、热控系统运行的时候，还是会时常出现一些外部干扰因素或机械内部原因而导致硬件损坏的情况。这无疑影响了整个热力过程控制的稳定性，给火电厂的安全生产埋下了巨大安全隐患。由此可见，如何有效的提升火电厂热力过程控制的稳定性，完善热控系统的抗干扰技术，是火电厂工程施工和调试人员亟待解决的课题。

1 简析火电厂热控系统的信号干扰因素

所谓干扰，顾名思义是指对系统电源或信号电缆上的电信号带来消极影响的外在因素和内部原因。一般程度的干扰只是对电信号会产生影响，造成测量或计算结果与正确结论存在一定差距，但是如若是干扰情况过于严重，则有可能会破坏仪器设备，引发安全事故。笔者针对火电厂热控系统中存在的问题及信号干扰因素，现将其归纳如下。

1.1 传导干扰

传导干扰主要包含电源绝缘老化漏电、设备破坏或人为因素、电路接地质量存在安全隐患等。

1）电源绝缘老化漏电。火电厂特别是设备齐全的大型火力发电厂在设立之初，便会在地表铺设大量的电力电缆、热控系统电缆以及接受信号的电缆，以保证其供电功能。在一般情况下，由于施工过于集中，导致线缆铺设地点也颇为密集，故而造成电缆在铺设过程中往往会出现相互交织在一起的情形。常态下，即电缆工作运行处于正常且安全的情形时，几种信号传输并不会产生互相干扰的情况。但是若是因为电缆使用时间过长出现绝缘老化漏电现象，多种信号一起传输时便会出现一种信号于传输过程中叠加至其他信号之上的情形，以此对该种信号传输带来干扰影响。由此可见，这种因电源绝缘老化漏电而产生传导干扰的情况一般不会在电缆施工期间或使用初期出现。

2）设备损坏或人为因素。通常情况下，电力机组在运行过程中均以220 V 或380 V的电压为执行现场命令设备提供电能，电动阀门这类设备均由电力机组提供电力。实际情况中，经常会出现因为设备损坏或者是由于一些人为因素而造成传输信号受到干扰。究其原因，源于启动电源开关处于信号电缆之间出现电力传输故障，促使本为电源开关提供电力的强电与信号电缆中产生的弱电交融，对弱点产生干扰，严重者，导致整个电力机组被损坏。根据统计发现，造成此类情形的原因大多与人为错误操作有关，故而，往往带来的消极影响也更甚，甚至曾一度出现因人为因素而招致人身事故发生的相关报道。由上可分析得出，这种干扰因素的出现多为电力工程施工建设过程中因施工技术未达标或不合理，或者是工程监督管理不善所致。

3）电路接地质量存在安全隐患。由上可知，在建设施工过程中，由于施工人员技术的限制操作不当或者是因为监督管理不善而出现施工问题都会对电缆工作运行产生影响。同样，在施工过程中，铺设信号电缆时，如果屏蔽层两段均接地，两端可能会因此而产生不同电位。在电缆传输信号时，这种电位差异便会自动以两端接口为中心，形成接地环流，反之，这种电流会对信号微弱电流产生附加影响干扰，即信号波动。如果接地环流中所产生的电压值太高，这有可能会给运行中的卡件带来毁灭性损害。

1.2 电容电感耦合干扰

如上所言，火电厂特别是设备齐全的大型火力发电厂在设立之初，便会在地表铺设大量的电力电缆、热控系统电缆以及接受信号的电缆。在完整的电力系统中，这些电缆将会经由一个方向而被接入总控制系统。这些电缆之间会出现一种非电容形态形成的一种分布参数，即分步电容。分布电容可通过将干扰信号传输至其他信号中，由此间接促使其他信号传输过程汇总受到干扰而失去真实性。

1.3 大型电气设备穷的启动或是闭合时产生的高频干扰

火电厂电力机组中不可缺少的设备之一便是高压电力机组。这些大型电气设备在启动或是闭合时，会因为交变电流而形成暂时性的交变磁场。虽然这种交变磁场其磁场的大小和方向都会随着时间按照一定的规律而变化，仅仅存在于设备启动和闭合时，但是却难免会对信号电缆或电源电缆产生影响。如果影响过大，甚至会对电力系统的稳定运行造成干扰。

1.4 外来辐射干扰

外来辐射几乎是难以控制却又是真实存在的。外部环境中，自然气象雷电、探索设备雷达、无线电、通信信号等因素，都会对信号产生辐射干扰。

2 论述热控系统抑制干扰的主要措施

2.1 完善热力控制系统的稳定性

通常情况下，为了保证热控系统的稳定性，在其原始设计中便融合了热工电源盘的设计方案，以此为电力热力控制系统供应稳定可靠的电源。但是在实际应用中，热控系统时常会因为内外因作用而稳定性受到影响，针对于此，必须完善热力控制系统的稳定性，这需要做到：

1）由自负荷稳定的电网作为电源的供应系统。

2）采取双冗余方式予以处理热控系统的分布。

2.2 提升系统接地的正确性

电力控制系统中地线所占比例很大，合理安装、铺设和调试是完善热力系统抗干扰性能的重中之重。提升系统接地的正确性主要包含以下方面。

1）坚持高频信号就近多点接地、低频信号一点接地的基本指导方针。

2）以设备性质选择接地方式。例如：控制箱和变送器就应当就近安装，尽量缩小与热力系统的距离。

3）适当选用隔离技术。针对上文提到的电容电感耦合干扰因素，为保证信号之间不存在互相干扰的情形，应当在电缆安装前，就对电缆进行检查核实，保证其进入盘柜时屏蔽的完整性。如：当出现必须两条屏蔽电缆必须使用同一个插件时，每条电缆层则应当使用两个接线端子，一端一个，屏蔽两者之间电流穿过保护层时对信号带来的影响。

4）隔离技术的合理运用。这是预防电容电感耦合干扰的另一有效方案。故而，应当在关键回路中合理运用隔离技术，加强信号隔离器对分步电容的抑制作用。

2.3 提升铺设电缆的正确性

由上文可知，电缆铺设的重要性和意义，对此，提升铺设电缆的正确性是完善热动系统抗干扰技术的基础。应当做到以下几个方面。

1）将强电电缆和弱电电缆分开铺设，保证电缆铺设间距符合规范。如：电源电缆与信号电缆之间的距离应当大于15厘米，而电源电缆与信号电缆的距离应当大于60厘米。

2）屏蔽层应当在信号源就接地安装。

2.4 建立良好的后期维护制度

在后期维护中，应当定期对热控系统进行检验，如定期对接地电缆进行绝缘测试，保证所有结构部分均无显著故障。

3 结束语

综上所述，火电厂热控系统中存在诸多因素影响信号传播，为了完善其抗干扰技术，必须分析信号干扰因素，分类予以解决。

参考文献

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