电厂DCS系统接地可靠性分析

段树勋,于　萌（山东省中实易通集团公司,　济南　250000）

电厂DCS系统接地可靠性分析

段树勋,于萌
（山东省中实易通集团公司,济南250000）

摘要：主要研究电厂DCS系统的可靠性，对DCS接地系统结构进行了认真研究，并从系统结构选型、运行管理、接地检查等方面对提高电厂DCS系统接地可靠性的措施进行了分析。

关键词：电厂；DCS系统；接地

电厂DCS系统抑制干扰、提高信号可靠性是非常重要的工作，其中接地是比较有效的方法，但是在实际调试与电力生产过程中却发现，有很多DCS系统的误动事故是接地系统运行异常导致的，近些年电厂投入机组数量不断增加，干扰导致的热工系统异常以及跳闸事故频率有所上升，因此，分析并提高DCS系统接地可靠性，对保证电厂电力生产的安全稳定有着重要的意义。

1　DCS系统接地

DCS系统接地是将电路、单元以及当作信号公共参考点的等位面或者等位点相连，接地系统的接地电阻大小是接地系统稳定性的主要影响因素，通常要求接地电阻在4Ω以下。DCS系统接地，能够有效保证进入DCS系统的信号、供电电源以及DCS系统自身出现问题时能够将过载电流导入大地防止关键设备烧损。接地系统还能够给DCS系统提供屏蔽层，能够降低电子噪声干扰，并作为整个控制系统的参考零电位公共信号参考点。如果接地系统发生故障，例如接地电阻怎加、多点接地或者接地线断线，可能会造成设备烧损，严重者有造成人身伤害的危险。相关报道显示，很多电厂的DCS系统都频频死机，或者存在较大的监控信号波动，这大多都是接地系统不良导致的。

DCS系统国内称为集散控制系统，控制分散、管理集中是其主要功能特点，系统结构上表现为以通信网络为纽带，通过过程控制级以及过程监控级形成多级信息技术系统，在技术成分上有计算机、通信、显示以及控制技术组成。在系统设计理念方面，DCS控制系统采用了分散控制、集中操作、分级管理和灵活配置组态的设计理念，现代信息技术手段在我国电力系统中有着广泛的影响，要保证电厂稳定良好的运行情况就需要保证DCS系统的运行可靠性。

DCS系统的接地有着不同类型，不同类型的主要作用也存在差别。

（1）保护接地：主要用于在故障导致的电源火线和外壳以及其他到点金属内部短路，导电金属部件带电造成的人员与设备伤害。

（2）机器逻辑接地：即主机电源接地，是计算机内部逻辑电平负端公共地，为+24v电源输出地。

（3）信号回路接地：主要为变送器负端接地以及开关量信号负端接地，主要用于去噪。

（4）屏蔽接地：是模拟量信号屏蔽层接地，同样用于抑制干扰信号。

2　电厂DCS系统运行可靠性提高措施

2.1系统结构选型

合理的系统选型时保证DCS系统稳定性的技术前提，对系统配置合理性科学性有着重要的影响，要保证系统满足如下要求：

（1）技术先进性：DCS系统先进性是系统需要采用当前先进、成熟的技术，保证系统要较强的生命力与较好的发展前途，通常表现在DCS的开放性与互联性，同时还包括现场总线技术以及与相关技术软件的兼容性。

（2）经济性：系统选型需要充分考虑系统的经济效益，综合考虑DCS自身价格以及预计创造效益，当前技术条件下，DCS系统有国产和进口两种，选择时要考虑单位的实际需求情况以及经济能力，按照规模选择合适的系统，争取多方共赢。

（3）可拓展性：现代科学技术水平不断提高，信息技术发展更新十分迅速，这种情况下，选择的DCS系统要具有在未来一段时间在保持先进性的能力，系统需要具有良好的可拓展性，通过二次开发不断提高自身的运行性能以及安全性稳定性。

（4）安全性：系统的安全性与可靠性意义上是相近的，进行设备选型时需要衡量系统冗余设计、配置方案的合理性。

2.2运行管理

（1）日常维护：也就是针对DCS系统的日常维护保养工作，包括灰尘的及时清理、控制室内温度以及湿度的调整，通过一系列必要的措施来减缓设备的老化速度，维持设备长期的健康运行状态。

（2）巡检制度的建立：电厂DCS运行需要在明确完善的巡检制度基础上开展，根据巡检制度严格执行，能够及时发现DCS控制系统中存在的故障隐患，在第一之间进行处理，与此同时，建立完善的巡检制度，加强日常巡检能够有效防止外部因素造成的系统死机瘫痪情况，减少了发供电主机系统的故障率。

（3）设备的定期切换：控制系统的服务器可能会在运行一段时间后出现系统内存占用较大，数据处理缓慢的假死现象，严重者可能会造成DCS系统瘫痪，因此，冗余控制系统需要定期进行设备切换，重启系统释放内存空间，提高操作系统的运行稳定性，保证系统能够高效运行。

（4）保证设备专用性：DCS系统应用以及系统监控用操作员站点和服务器都需要进行专人专项设备专人管理，硬件设施则不能共享，能够有效避免外界病毒木马造成的系统崩溃。

2.3接地检查

不同型式DCS系统接地要求存在差异，需要采用不同的测试内容与测试方法，进行测试时需要根据DCS生产厂家的相关规定编制测试方案，进行DCS系统的接地检查时需要注意如下问题。

（1）DCS外壳的接地情况：进行接地检查时要注意检查系统机柜外壳是否和建筑钢筋有直接接触，机柜外壳、电源地以及屏蔽地都需要连接在机柜地线上，连接不同机柜之后，使用2根铜芯电缆引到接地极上。

（2）地线和地极连接点之间需要采用焊接连接方式，并保证焊接点无断裂、腐蚀和虚焊等缺陷，机柜间地线要爱用螺栓方式进行固定。

（3）DCS系统主机与控制站连接，要注意控制系统信号公共端以及主机电源之间电位差是否满足要求，同时要保证I/O柜电源地和UPS电源地需要连接在同一个低，保证电位相等。

3　结束语

电厂DCS系统的运行可靠性对电厂电力生产的稳定性有着重要的影响，通过必要的技术措施以及科学的运行管理能够有效提高DCS系统可靠性，降低电力生产企业运行成本，对电力生产厂商的长远发展有着重要作用。

参考文献：

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