火电厂热控系统抗干扰技术研究

四川广安发电有限责任公司 四川 广安 638017

在实际生产运行的过程中,火电厂热控系统的抗干扰技术还需要创新发展,因为随着机组容量的扩大、自动化程度的提升,在设备的日常运用维护过程中,需要使用DCS等仪控设备。但是在具体的使用过程中该设备很容易受到干扰而造成损坏,这种现象频繁出现对电厂的安全生产极为不利。随着系统的集成化程度高,对系统的抗干扰性能提出了更高的要求。在这种情况下火电厂在发展的过程中需要考虑多方面的干扰问题,不断积累经验来做好有效的防范。

1 干扰因素

1.1 传导干扰 干扰在广义上的理解就是噪声干扰,当噪声混杂在信息当中,这个噪声就是人们在获取信息的时候不希望存在的噪声,是外来窜入、或者是叠加在系统当中无关的电信号,它的存在很容易造成设备的损坏和误差的存在,甚至造成设备失误等。火电厂存在的干扰因素有很多,首先来看传导干扰。引起传导干扰现象是多方面所导致的[1]。①电缆绝缘老化漏电,因为大型火电厂的发展需要大量的电力设备与机电系统、信号电缆等,电缆数量多种类不同功能不一致,相互之间彼此影响彼此消耗,当信号一起传输的时候由于绝缘材料老化漏电,信号就会在其他电缆之上叠加而造成信号干扰,这种干扰在建筑施工期间并不存在,但是在机组运行一段时间之后就会暴露出来;②设备损坏、人为导致的干扰,火电厂的设备构成很复杂,比如电动阀门、电动执行器等,在供电设备运行的过程中,假设设备烧坏、短路、人为干扰等,造成信号彼此干扰形成隐患,由此产生的后果非常严重,轻者设备损坏,严重的情况下设备故障导致工作人员受伤。这种现象一般发生在施工建设期间,比如管理监督不够严格、技术不够规范合理所导致。③共模干扰,由于接地质量不合理、接地质量不好,由此引起的信号干扰。在实际设备使用的过程中,信号电缆施工的时候,假设屏蔽层两端接地就会存在电位差异,电位差异在信号电缆上产生地环流而造成信号的叠加,其中信号还处于疾速波动的状态,如果叠加电流过高就存在卡件损害、设备不正常运行危害的存在,对系统的安全稳定运行造成极大影响。

1.2 耦合干扰 系统的传输电源与信号经过电缆接入到控制系统,需经过电缆槽、电缆管,在施工的过程中施工同时进行,信号电缆处于同时敷设的状态,在这种情况下它们之间存在着分步电容,干扰信号通过这些分步电容干扰别的信号,信号与信号之间彼此失真相互干扰。同时交变信号电缆的周围会存在交变磁场,磁场会发生电动势造成线路的干扰。

1.3 设备启停造成的干扰 火力发电厂存在大量的高压电器设备,根据生产需求启动、或者是停止启动,在开启和关闭的过程中会产生火花等微弱的要素,在设备周围产生变磁场,变磁场则会通过信号在电缆耦合上产生干扰,造成高频干扰的存在。当这些干扰超过允许范围之后就会有影响到系统的工作情况。

1.4 辐射干扰 空间存在来历不明得电池辐射,分布非常复杂,因为在火电厂生产的过程中存在雷电、雷达、无线电和通信等要素,当产生电池辐射之后不仅仅能够通过计算机内部的电路感应产生干扰,甚至还会对外部设备、电缆、通信网络造成干扰[2]。

实际上除了上述因素之外,系统的抗干扰因素仍旧存在,比如雷击对系统造成的电池干扰、环境当中存在静电等等。因此能从实际当中得知,信号干扰的原因无法预知。

2 火电厂热控系统抗干扰技术研究

2.1 提高电源的稳定性 热控系统一般都设计了热工电源盘,它能够控制系统和设备现场的仪器以及提供电源,在系统设计的时候,尽量考虑冗余供电、配电模件的使用场合、以及设置独立的过压设备、过流保护装置等。供电设备在实际的使用过程中采用隔离变压器,隔离开热控地接点与强电系统来避免波动现象的存在。为避免波动可以在热控系统当中做好相关的防控措施。一方面根据现场用电需求做出调整,对现场的电源做好控制管理,另一方面提高电源的可靠性。对于成熟的热控系统应该做好双冗余处理,电源的稳定性是整个系统能够稳定工作的前提,也是抗干扰性能良好的重要保证。

2.2 正确的电缆敷设 在电缆施工的过程中一定要安装足够的电缆通道来做好电缆敷设,在电缆敷设的过程中,根据使用规格、设备对电源电压的要求,做好相应的设置工作。比如电源电压超过220V,电流小于10A的电源电缆、信号电缆之间的距离应该大于150MM等等[3]。

2.3 选择正确的接地方式与施工工艺 由于控制系统当中的地线不同,地线种类多样,在这种情况下如何处理地线很关键。接地系统是热控系统抗干扰过程当中的一个重要环节,是保证接地系统设计合理可靠的重要因素,良好的接地能够保证抗干扰性能良好。在实际的运用过程中,存在接地不良、接地错误导致的控制系统失灵、破坏的情况。对于这种情况应该要严肃处理接地问题。在接地的过程中一定要秉承相关的规定和原则,比如一点接地的场合为低频信号区;而高频信号则为多频接地等。同时在火电厂热控系统当中存在大量的机械设备,对于这些设备的链接一定要保证稳定可靠,采取合理的方式焊接连接得到最佳的性能。同时还需要做好电缆的屏蔽线处理、控制好施工工艺、对重要回路采取隔离技术等。

结语

综上,火力发电厂系统的抗干扰技术是比较重要的技术问题,在系统运行的过程中,系统设备彼此之间的干扰程度比较高,很容易影响到设备的正常运行。在这种情况下只有采取合理的措施做好管理,全面提高系统的安全性和可靠性,才能够保证系统的运行稳定。