火电厂热控信号干扰问题解决对策

火电厂热控信号干扰问题解决对策

李春光

同煤大唐塔山第二发电有限责任公司山西省大同市037003

摘要：在科学技术发展下，计算机技术与热控系统都被广泛的使用在发电厂系统中，但由于热控系统程序复杂，同时存在的影响因素很多，所以会出现干扰因素，进而对火电厂的生产运行产生影响。因此，对火电厂热控系统干扰问题进行分析有一定现实意义。

关键词:火力发电厂；热控系统；信号干扰；优化

一、热控信号干扰问题分析

1.1电容耦合干扰

由于发电机组中敷设有大量的用于连接现场设备与控制系统的电源、控制和信号电缆，如果在电缆敷设阶段没有按照设计和施工要求进行，而是在电缆桥架通道中将电缆进行平行或交织敷设，此时具有不同性质的电缆、线路及电缆中的控制信号会在一起传输，且由于线路中的电流变化会引起周围磁场的变化，加之电缆的质量不符合设计要求、电缆绝缘材料老化或破坏、电缆的屏蔽层未进行连续连接、且存在接地点位差等问题，传输信号的电缆中会混杂有由于空间电磁辐射、电缆之间的电容性耦合、感性耦合、直接性耦合以及公共阻抗耦合等引起的无用信号，这些无用信号与有效信号进行叠加，因此会引起控制信号的失真问题。

1.2大型电气设备启停引起的干扰

大型电气设备如凝结水泵、电泵等进行启停时，会引起空间电磁辐射耦合，然后再通过电缆之间的电容耦合就会对热控信号产生干扰。由于在大型电气设备启停时，开关的闭合会导致负载电流的快速变化，而电流的变化会在周围产生一个较大的交变磁场，这个磁场会引起分布电容和电感，导致其中的控制与测量信号电缆受到感应而对信号产生干扰。此外，这个磁场还会通过信号电缆的耦合在电缆之间形成电动势，也会对线路上的信号产生干扰。

1.3接线问题引起的干扰

在进行信号电缆的施工阶段，如果由于人为原因而导致屏蔽层两端同时接地，那么这两端的接地系统就会出现一个电位差，这将会导致在信号电缆上产生一个很大的电流，此电流会与信号电流进行叠加，因而对模拟量信号产生波动，而如果这个叠加电流过大就会造成卡件损坏，影响设备的正常运行。而且如果在接地施工中采取不合理的施工工艺导致接地电阻值过大，就会使整个控制系统的地点位过高，也会对设备造成损坏，影响系统的正常运行。

1.4空间辐射干扰

空间辐射主要包括雷电、雷达、无线电、通信等因素，其分布广泛，且具有随机性和复杂性，这些因素产生的电磁辐射不仅会对计算机内部的电路感应产生干扰，而且还会对计算机外围的设备和通信网络产生辐射，并由这些外围设备和通信线路的感应引入干扰[1]。此外雷击还可能在系统周围产生很大的电磁干扰，并通过各种接地引入干扰。环境中还会存在静电也往往成为毁坏系统设备的杀手。

二、热控系统的抗干扰技木优化设计

热控系统的抗干扰能力，不但与控制系统的线路结构有关，还与热控系统内部的相关控制软件有关，因此在优化控制系统的抗干扰能力时，主要从其干扰信号防护器和系统稳定性两方面进行优化设计。

2.1设置干扰信号防护器

由于热控系统内部混杂着多种电磁波，在系统运行过程中大量干扰因素全面涌来，因此要设置干扰信号的防护器，从根源上减少热控系统受到的干扰影响。干扰信号防护器采用多元件干扰防护系统为核心控制模块，对不同级别的干扰要素进行有效拦截，及时确定干扰原因并找到相应的防护部件，执行拦截干扰要素的命令，对热控系统内部的电磁波干扰进行有效拦截。防护器采用粗细级保护电路编译电磁波的滤波方式，代替热控系统复杂的输出结构，以单一串联的方式将防护器安装于热控系统内部，保持在网络覆盖范围内，将输出信号与命令准确执行。当输出拦截指令受到电磁波干扰时，防护器可通过自动拨动编程开关的方式，接入适当的抑制干扰信号的电路以达到抗干扰的目的。设置干扰信号防护器后，热控系统抗干扰能力得到大幅提高，且在任何状态下当有干扰因素到来时，迅速将干扰源钳制在恒定水平，对干扰因素进行有效控制。

热控系统内部的干扰因素受到有效拦截后，外部环境的干扰因素变化逐渐显现，大量的外力因素导致热控系统在运行过程中，经常发生继电器和其他元件损坏的现象，造成热控系统部件内部的电子线路和外部的金属外壳都有一定程度的破坏，降低热控系统的抗干扰性能。为此在元件外壳上设置干扰信号防护器，通过金属安装支架与元件外壳形成自然连接，使得当现场热控设备发生故障时，热控系统受到的电磁波干扰程度降低，对故障周围的干扰源进行有效控制。当发生意外放电故障时，热控系统周围的辐射磁场会在各电缆设备周围形成新的干扰电磁波，进而增强元件金属外壳上产生的感应电压，当感应电压超过元件外壳的耐压强度时，就会导致元件受损。在全网覆盖区域内接入干扰信号防护器，当区域内的感应电压超过外壳耐压强度的三分之一时，防护器会自动启动，对干扰电磁波进行拦截。安装过程中，注意对防护器的执行机构和电源的输出回路进行额定参数设置，使得在拦截电磁波过程中，能快速定位电磁波的响应源，从根源上控制干扰因素的流出，提高热控系统的抗干扰性能。

2.2增强热控系统稳定性

在热控系统的运行阶段，及时优化系统内部结构的稳定性，可以提升热控系统的抗干扰能力。设置热控系统控制中心的参数，当不稳定因素暴露出相对明显的问题时，控制中心及时发出控制命令，采取相应的控制措施，不断优化热控系统的逻辑能力，提高热控系统的稳定性。

在系统内部设置多方位测点，采用三维逻辑判断系统运行的稳定性程度，有效识别每一个测点间距，判断出测点间距内系统结构的质量，在这一过程中，可以及时发现有故障的测点间距，并根据间距位置找到故障结构点，控制中心则立即发出对故障点的保护功能，避免造成新的故障连锁反应。热控系统稳定性的优化过程与技术人员的专业技术息息相关，技术人员通过对热控系统逻辑能力与稳定性两方面的设计与控制进行抗干扰能力的优化，使得热控系统运行过程的安全性能和稳定性能得到改善。

为有效提升热控系统的稳定性，将抑制干扰信号设备接入热控系统，与电源开关并联安装，使得热力系统运行时不受供电电压质量的影响，只要保持电源开关处于打开状态，抑制设备就可以有效拦截热控设备周围的电磁波，提升热控系统的稳定性。当电源供电电压处于正常状态时，抑制设备内部产生的电磁波就可直接被有效抑制，保护电力系统运行状态下的恒定电压，进而提高热控系统的抗干扰性，这一过程中，只要保证电源的供电质量，就可有效保护热控系统内部易受电磁波干扰设备的安全，提高热控系统的稳定性，进而提升其抗干扰性能。

2.3正确实施接地

要想保障热控系统信号有效地传输，就需要尽量减少干扰源的影响，在此过程中可以将控制信号线的接地连接断开，让信号线的一端能够始终接地。发电厂中的运行环境很有可能让信号线和其他电缆交叉覆盖，为了能减少这些电流干扰，可以运用具有屏蔽功能的铠装型电缆，或者直接在信号线外层设置屏蔽层。除此之外还可以运用双层屏蔽的模式，在实际操作过程中让外部屏蔽的电缆两端都接地，而内层屏蔽一端接地。通过实践证明，这些措施的运用都能够有效的减少干扰问题的出现，若是屏蔽层措施的实施依旧不能够缓解干扰问题，则可以在系统中放人信号控制器，通过控制器也能够将信号电流负端接地。

结束语：

热控系统是火力发电厂运行中的关键部分，其在工作时会受到各个方面的影响，因此在实际生产过程中，火力发电厂必须要注意干扰的防御，在分析干扰来源的基础上，通过定期的检修和选用合适的接地方式等措施，以此来对干扰源进行预防和控制，进而保障火力发电厂的正常运行。

参考文献:

[1]中华人民共和国电力行业标准.DL/T774-2004.

[2]工业计算机监控系统抗干扰技术规范.CECS81∶96.