火力发电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题的探讨

火力发电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题的探讨

王红宇

国家电力投资集团内蒙古公司赤峰热电厂有限责任公司 内蒙古自治区赤峰市 024000

摘要：在电厂的热工控制系统中，最常受到的干扰信号就是电信号。电信号种类很多，其中叠加或者插入系统电源或者是信号线路上的电信号称为干扰信号。本文主要分析了产生干扰信号的原因，并且指出了解决办法。
关键词：电厂热工控制系统；干扰信号；抗干扰

干扰信号的影响是不容小觑的，轻则影响整个热工系统，会出现测量误差，重则会引起电路事故，导致保护系统失效。所以我们必须对干扰信号有一个初步的认识，并且要找出干扰信号的根本原因并作出分析，采取有效的措施保护整个热工系统。
1.干扰信号的分类
我们根据干扰信号作用方法的不同，大致将其分为两大类：共模干扰和差模干扰。其中共模干扰是指由于信号与大地之间电位差，所以干扰信号很容易从电网进入，并在空间电磁辐射的信号线上产生叠加的共态电压。差模干扰主要是由于干扰信号和输入信号之间串联叠加而成。因为电路的不平衡性，所以在各种信号之间产生了耦合感应共模干扰从而形成了电压。这种电压对于控制系统的测量精确度会产生直接的影响。
2.干扰源
        在整个电厂热工控制系统运行的过程中，干扰信号主要来源于以下几个方面：
        第一，绝缘不良而导致的漏电现象。主要是由于在长期使用过程中，材料老化，绝缘效果下降，从而对信号产生干扰。第二，公用阻抗。如果两个或对个线路共同使用同一个阻抗，那么就会导致在多个线路之间形成回路干扰，公共阻抗的形成也可能是由于公共线路使用同一个电源。第三，静电耦合干扰。在传统线路中常使用平行布置的方式来放置，这样就会产生分布电容，使得干扰信号有了流动通路，外部的干扰信号也比较容易的进入到系统中来。第四，电磁耦合的引入。电磁耦合就是引入的感应电势，由于交变信号的附近都会产生感应电势，所以就会有无用信号对电路产生干扰。第五，计算机带来的干扰。由于计算机是控制整个系统的一个开，关，这些动作时都会产生一些电流和电压的变化，在这种就可能会产生信号的耦合干扰，所以必须要减少开关系统的次数，避免超出范围后产生干扰。第六，现代通信设备信号的干扰。由于我们每个人的手机等产生的信号都会有一个固定的电磁波，这个电磁波的来源与热工系统的不同，所以之间会产生信号的耦合干扰。第七，直流静电感应产生的电容耦合。由于设备附近可能会存在一些直流电，这些直流电与热工系统的线路是平行铺设的，直流电和交流电之间产生电容，从而使得在电流改变的情况下就会产生耦合电压，从而产生干扰。第八，电感耦合。交变电流之间产生了磁交联从而影响了电路中的电流发生了变化，从而产生了干扰。第九，电磁辐射。电磁辐射是无处不在的一种干扰，无论是在电动碳棒滑动过程中，还是在电动机的开关过程，辐射干扰都会存在，其扩散形式是空间辐射型，不仅会干扰信号还会干扰测量的准确性，严重可能会影响整个系统的工作过程。第十，线路的组装问题。线路如果组装的有问题，不符合标准的话也会产生电磁干扰信号。例如，测量头的连接同时接地时，如果通过的电流过大就会导致整个系统负荷的不平衡，从而产生电压，形成共模干扰，这种干扰的强度并没有前几个那么大，但是如果形成电位差，就会产生差模干扰。第十一，公用电阻的干扰。由于外部信号的电阻较多，每个电阻的内部都会存在一个电路信号，这些电路信号又靠同一个公共电阻进行降压，产生的电压差就会耦合到其他的回路，这些电压和电流就会瞬间释放到空间中，从而产生顺势的电磁干扰。第十二，雷击等自然条件。自然条件的干扰是不可避免的，雷击会产生瞬时的极大的电磁干扰，这些电磁会流入控制系统中，从而干扰系统的工作和运行，甚至会造成系统的破坏。
        通过上述文字的分析和比对，我们得知如果要生成干扰信号必须有一个干扰源，一个传递此信号的耦合通道和一个敏感型电路，这三者缺一不可。

   3抗干扰技术在电厂热工控制系统中的应用

   3.1平衡抑制
        在电路的基础上平衡关系就是平衡抑制，就是两个导线同时传输一样的信号的时候其干扰电压也是相同的，它们之间可以相互抵制消除，这样对外界磁场干扰的抑制效果是非常好的。在实际生产操作的时候双绞线就是平衡电路的一种，其通过对平衡抑制原理的应用来使两根平行线被双绞线完美替代，这样磁场干扰的信号就可以得到相对应的抑制。
        3.2干扰故障处理技术的应用
        有效处理和预防电厂热工控制系统内干扰问题，可以大大提高系统的可靠性和安全性。第一，要确保控制系统各个接线良好，预防由于接触不良所造成的干扰信号。对接地不良的问题，系统维护人员需要强化现场的检查工作，尽可能做到更好的预防。利用现场设置检测仪器的方式，最终实时的监测接地线。在这个基础上，对接地线设置保护的装置，进而让干扰降低到最小化。第二，利用提供电厂的热工控制系统内的保护动作准确率，可以及时处理发生的干扰故障，进而更好的对故障问题影响范围起到控制作用，尽可能的降低控制系统出现故障所带来的的损失。在运行电厂热工控制系统过程中，母联倒闸将造成比较多的电磁干扰。在一定程度上，这类干扰会影响保护动作的执行。因此，要利用有着屏蔽功能的线路，有效的抑制电磁干扰，使保护动作方面的精准度越来越高。

        3.3屏蔽系统技术
        屏蔽系统技术是一种屏蔽对热工控制系统进行干扰信号的技术，以使系统免受干扰信号的影响。屏蔽系统干扰技术的应用主要是通过采用金属将系统的主要器件包围起来，尤其是对热工控制系统的信号线、电路及各种重要元器件，通过金属包围形成屏蔽体系，能有效避免或减少外部干扰信号对系统的影响。
        3.4物理隔离
        在电厂热工控制系统当中，为了有效的抗干扰，最常见的策略就是物理隔离。物理隔离是一种相对比较简单的抗干扰策略，能够有效的对一些干扰信号进行抑制。物理隔离能够有效的解决漏电带来的干扰问题，能够杜绝每条导线之间存在的漏电现象。使用物理隔离方法的时候，要让可靠性和安全性得到充分的保证，就必须要在施工的时候使用合适的绝缘材料，这样工程的绝缘安全性和可靠性才能达标。在施工时，不仅对绝缘材料的要求较高，还要尽量避免出现平行敷设电路，尽量使用多芯电缆在传递同类测量信号，尽量避免弱点信号和强电系统的回路共同接地线，达到最好的物理隔离效果。
             结束语：
        平稳运行电厂热工控制系统能够更好的确保人们日常安全用电。随着人们用电量越来越大，电厂规模和机组的容量也不断扩大。为了确保大容量机组更高效率的运行，需要将先进的现代信息技术和计算机技术融入其中。这就进而造成了电厂热工控制系统更加复杂。在比较复杂的环境下，控制系统比较容易受到外部因素的干扰。所以，对抗干扰技术应用进行探讨，在电厂日常生产以及维护过程中有着比较重要的意义。
        参考文献：
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        [2]刘明辉.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术研究[J].电工技术，2016（12）：44-45.
        [3]万芳新.有关电厂热工控制系统应用之中的抗干扰探索[J].石河子科技，2015（2）：24-26.