电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题分析宋知谦

电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题分析宋知谦

(内蒙古大唐国际锡林浩特发电有限责任公司内蒙古锡林浩特市026000)

摘要:随着科技的发展,计算机、自动化技术在热工控制仪表中得到了广泛应用,使得热工控制仪表功能和数字化程度变高的同时,也提高了热工控制仪表的准确性。当前热工控制仪表的系统越来越复杂,同时热工控制仪表运行的环境越来越严苛。这会形成对热工控制仪表的各种干扰,影响热工控制仪表的稳定和功能。本文对热工控制系统的干扰信号类别、热工控制系统的干扰源及抗干扰技术在电厂热工控制系统中的应用进行了分析和探讨。

关键词:电厂;热工;控制;系统;应用;抗干扰

一、干扰信号的分类

(一)差模干扰信号。在电厂热工控制系统当中,最主要的干扰信号就是差模干扰信号,是由于热工控制系统中的一些电路在叠加或者串联时候产生的,而且干扰信号之间也会相互产生影响。差模干扰信号会严重干扰热工控制系统的电压,尤其是两个极点间的电压。在热工控制系统当中,差模干扰信号会使得整个电磁场出现一种耦合感应,从而使热工控制系统中的电路失去平衡,伴随着一定电压产生,发展成共模干扰模式。而如果差模干扰信号一旦转换成了共模干扰信号,就会严重影响整个热工控制系统的功能,使得系统不能够正常运行。

(二)共模干扰信号。在电厂热工控制系统当中,共模干扰现象是由于差模干扰信号产生的,会严重影响整个热工控制系统,产生的主要原因是热工控制信号对地产生的电位差,这种电位差能够通过介入电路和电磁辐射等多种方式对热工控制系统的正常运行造成影响。正是因为在电厂热工控制系统中,共模干扰信号非常的常见,且造成的不良后果很严重,为了让热工系统的正常运行得到保证,必须要对这类干扰信号进行平衡抑制。

二、热工控制系统的干扰源

在电厂热工控制系统的运行中,各种干扰信号的产生会对系统的可靠、安全运行造成影响。而各种干扰信号的来源主要包括以下九个方面:(1)电磁耦合形成的干扰。由于作用在热工控制转换信号线周围,使转换电磁场产生,因此对控制系统导体产生电感干扰;(2)静电耦合形成的干扰。当电力系统控制信号处于平行方向时,在平行导线间就会设置相应的电容,从而形成干扰信号;(3)公共阻抗干扰源。当系统的两个或两个以上回路同时使用同一阻抗时,就会导致回路干扰源的产生;(4)电磁辐射。无论是电动碳棒滑动时,还是电动机的开关,都会产生辐射干扰,电磁辐射的扩散为空间辐射型的,既会影响系统测量的准确性,还会对系统的整个运行过程造成影响;(5)接地系统干扰。电力系统在正常接地时,能有效抑制周围电磁干扰,若电力系统出现错误接地时,就会产生干扰信号对电力系统的运行造成干扰;(6)雷击干扰源。在雷击时,系统及其周围就会产生电磁干扰源,从而干扰系统控制信号;(7)漏电电阻干扰。该干扰的形成主要是由于电阻绝缘效果不佳引起的,电阻绝缘出现漏电现象,从而干扰控制系统信号;(8)现代通讯工具的干扰。在手机、电话机等通讯工具的电磁波干扰下,形成电路耦合干扰,从而干扰系统的控制信号路线及仪表;(9)计算机供电线路干扰。由于电厂电气设备的启动操作及开关装置的运作比较频繁,在运作时产生的火花与其周围形成交变磁场,并直接作用在系统信号路线或电源路线上,从而形成耦合或高频干扰,直接影响计算机系统的运行。

3电厂热工控制系统抗干扰技术的运用

3.1屏蔽系统干扰技术

这一技术主要是利用金属导体将电厂热工控制系统当中的信号线与电路等重要部位完全地包围起来,形成一定的屏蔽体系,而且还要利用隔离测量的方法,对干扰信号以及系统设备给严密的测量,从而抑制电流产生的耦合性噪声,进而充分保障系统测量信号免受外部电磁场的影响[4]。所以在电厂热工控制系统运行的过程中,借助于具有屏蔽功能的电缆可以完全消除静电作用的干扰信号,从而使得系统控制信号免受外部电磁场的影响。

3.2平衡抑制技术

所谓的平衡抑制技术即借助于平衡电路,当两条导线具有相同的传输信号,而且还产生相同干扰电压的时候,就能够使得导线中的干扰电压形成一个平衡的状态,从而抵消干扰信号,进而使得电厂的热工控制系统免收外部磁场的影响。此项技术是热工控制系统抗干扰技术中的一个重要组成部分,而且也是所有抗干扰技术中比较简单而又灵活的方法之一。所以,在热工控制系统的运行过程中,要科学合理地运用平衡抑制技术,将双绞线看做系统平衡电路,从而有效抑制外部电磁场中的干扰信号,使得电厂的热工控制系统能够安全稳定地运行。

3.3物理隔离技术

作为电厂电工控制系统抗干扰技术的一项基础性技术,物理隔离技术具有非常广泛的应用范围。在应用物理隔离技术的时候,一定要采用科学合理的设置方式。首先要避免出现平行设置的状况。要保障强弱信号导线的分离,不能将其捆扎在一起,更不可以使用同一条电缆。要尽可能地拉大干扰源信号导线与动力导线之间的距离,在导线穿管铺设的时候,要保障电源线以及信号线不能使用同一根电导线管。其次,要尽量保证芯电缆能够传递同类的测量信号。例如在两根导线传递相同信号的时候,要保证铺设在在同一条电缆中。而且,要防止出现强电系统以及弱电信号回路同时接地线的现象。对于具有相同型号的两根导线的地线路,要首先对其进行短接,然后再与大地相连。最后,要保证防雷、电气以及分布式控制系统不可以同时使用同一个接地网,而且要使得三者之间保持一定距离,避免三者之间出现相互影响,只有这样才能有效保证热工控制系统安全稳定运行。

4处理热工控制系统的干扰故障的有效措施

首先,要避免出现由于接地不良而造成的热工控制系统故障。针对此问题的预防重点即为有效控制系统接地电位的分布不均匀现象,要避免由接地产生的电位差而出现的循环电流,最终造成热工控制系统不能正常地运行。所以,现场的工作人员要利用检测仪表功能,使得系统的接地点能够处于一种浮空的状态,从而使得热工控制系统接地能够具有良好的设置,从而避免其他故障的发生,进而使得电厂的热工控制系统能够安全稳定运行。

其次,要避免出现热工控制系统母联倒闸而造成的保护动作失误现象。在母联倒闸电缆发出较强的电磁干扰的时候,就会严重干扰到系统保护动作控制信号,并将会影响系统的正常运行[5]。针对此问题,可以选用具有屏蔽功能的双绞线,从而改变电缆干扰的走向,同时还要使其能够与强电电缆保持相对的距离,进而避免其对系统控制系统信号产生干扰。

再次,要避免发电机组出现跳闸故障,尤其是要有效地防止循环水泵故障的发生。因为循环水泵房要远离中央控制室,所以外部电磁场就会干扰到循环水泵房的控制信号,一旦循环水泵出现跳闸现象,那么紧接着热工机组也会发生跳闸。因此,在实际的工作中,电厂的工作人员要严格地检查中央控制室以及循环水泵的接地系统,从而有效地消除干扰信号,保证循环水泵能够正常稳定的运行。

结束语

电厂热工控制系统之中的干扰问题是一个较为复杂的问题,关系到工程设计、安装调试以及生产维护等等方面的内容,所以在抗干扰设计之中需要考虑到多方面的因素,需要对其进行合理的抑制,根据具体情况采取具有针对性的方法,这样才可以保证控制系统正常的工作。

参考文献:

[1]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):182.

[2]贺胜.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题分析[J].中国高新技术企业,2014(30):47-48.

[3]张敏.电厂热工控制系统中的抗干扰技术分析[J].电子技术与软件工程,2014(19):178.

[4]史宏俊.电厂PLC应用中的抗干扰技术[J].河南科技,2013,11(1):46-47.

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