火力发电厂热控系统的干扰源分析

2015-12-24刘健

科技传播 2015年20期

关键词：信号线控制柜干扰源

刘健

神华陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林 719319

火力发电厂热控系统的干扰源分析

刘健

神华陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林 719319

现代工业社会的发展离不开电力能源的供应，而火力发电作为我国最主要的电力制造形式也越来越受到人们的关注。随着科技的发展，计算机信息技术、PLC系统等的应用大大提高了发电厂系统的稳定性和安全性，但是由于热控系统的程序复杂且影响因素众多，因而还是会出现运算出错等状况。本文对火力发电厂的热控系统的干扰源进行分析，并提出了相应的对策。

火力发电厂；热控系统；干扰源

当前社会人们对于电力的需求量不断提高，而且对供电安全稳定性的要求也越来越高。而热控系统作为火力发电的重要组成部分，对其干扰源进行分析，并作出相对应的举措降低干扰对于提高整个发电厂的效率来说就显得尤为重要。更新设备、提高系统的抗干扰性、加强日常系统维护等都是重要的热控系统抗干扰对策。

1 干扰的分类和原理

火力发电厂内部的环境较为复杂，热控系统所包含的程序以及零部件也较多。热控系统在工作时需要将指令或者各个零部件的运作情况转换成微弱的低电压、低电流信号才能进行传输。而在这过程中极易受到其他电磁信号的干扰，从而影响热控系统对指令的反应速度，甚至是被无关电流信号误导做出错误的反应。

分类的参考依据不同，可以得出最终的分类结果也会不同。一般被业内普遍接受的是以下三种分类方式：1）根据干扰产生方式的差别可以将其分为浪涌噪声、高频振噪声以及放点噪声；2）根据干扰信号波形的不同可以将其分为偶发噪声和持续噪声两类；3）根据其干扰正常信号方式的不同将其分为共模干扰和差模干扰两类。一般在实际的生产中采用第三种分类方式，而又以共模干扰的影响最大。由于命令的信号发送端和接收端的电位差不同而使得信号两端都容易受到共模干扰信号的影响。共模干扰属于非对称性干扰的一种。

2 干扰的主要来源

2.1 控制机柜内部的干扰

控制机柜内部的构造比较复杂，且信号源也比较多，因而也容易发出干扰信号对热控系统产生影响。我们可以将机柜内部的干扰分为卡件信号干扰、走线干扰以及接线端口干扰三种。机柜内部有大量的电器元件以及各种卡件，而许多卡件都有其使用寿命，如果长期未检修或更换就很有可能造成卡件之间或者是电路之间的绝缘不良的情况的出现，这会造成漏电阻回路的产生，从而发出干扰信号。而且机柜内部的空间有限，要在这其中布置大量的走线就可能会造成一次电缆与二次线路的重合，这时的强弱电信号就可能相互融合影响，这种交互磁场的产生会影响信号的传输。此外接线的端口的工作量巨大，且维护较难这就会导致其在长期的运行之后发生松动的现象，这时在其结合的部位容易发生腐蚀，物质结构发生变化，电势产生并对信号的回路进行干扰。

2.2 接线问题引起的干扰

接线普遍存在于热控系统中，属于十分重要但是极有可能出现问题的环节。在将信号线接入控制柜的过程中极容易受到环境中其他信号的干扰，导致控制端接受的信号出现误差。不同的控制系统应当采用不同的电器元件进行信号的接受和分析，一旦在选择中出现偏差就可能因为接触点出现电位差而受到共模信号的干扰。而且信号线对于电磁场的反应敏感，因而如果信号线铺设的地方与其他的电缆存在重叠的地方就极有可能导致在信号传回的过程中受到这些磁场的干扰。除此之外接线松动会导致接触干扰的产生，信号备用线在控制柜中的位置不恰当（垂直向上）会诱发天线效应，信号发送接受与发送端的距离跨度太大也会因为电位差的出现诱发信号干扰。

2.3 其他干扰

系统接地不良会导致信号干扰的产生。这种接地不良主要是指不同接地点之间存在电位差导致信号传输过程中形成电流环路，从而干扰信号的正常传输途径。由于信号线不同于其他的电流传输电缆，因此在实际的生产过程中需要做好信号屏蔽层的设置，并保证屏蔽层无法容许电流的传输。但是在操作过程中经常会由于不同接地点电位差的存在以及屏蔽层与大地之间电流的出现影响屏蔽层的使用效果，这种屏蔽层上的感应电流极易对信号线上的信号产生干扰。

3 热控系统抑制干扰的措施

3.1 对控制柜进行定期检修

设备安装前的检查确认以及安装后的日常检修对于保证机组的正常运行以及抑制干扰来说都至关重要。控制柜内部干扰的产生绝大部分都与安装不当、检修不到位有关。首先在信号线安装前需要对两端接地点的电位差进行分析，避免电流回路的产生。此外在厂内检修时需要对控制柜内的各个卡件、接线端点以及绝缘体的使用状况等进行详细的检查和分析，尽可能降低设备因素导致的信号干扰情况的出现。接地电阻的测试和检修尤为重要，在实际操作过程中对其检修分为两部分，当控制柜停止运行，屏蔽电缆断开与大地的连接时，需要对大地与屏蔽电缆之间的电阻，当其小于规定的最小的电阻值时应及时进行更换或者调整。回复连接之后从线路的另一端进行电阻测试，其值应当小于4Ω。总之就是要通过检修和维护保证控制柜的稳定运行。

3.2 选择正确的接地方式

要想保证整个热控系统的信号传输，抑制干扰源的影响单纯进行控制系统一侧单点接地所产生的效用是有限的。这时可以尝试将控制系统信号线的接地连接断开，选择让信号线的一端始终接地。发电厂的环境不可避免会导致信号线与其他电缆的相互交错，为了避免这些电流的干扰可以采取具有屏蔽作用的特殊铠装型电缆或者直接在信号线外层加设屏蔽层。同时还可以采用双层屏蔽方式，实际操作中外部屏蔽层电缆的两端都需要接地，而内层的屏蔽只需一端接地即可，这些措施在实际应用中都取得了较好的成效。如果屏蔽层的加设仍旧不能减轻干扰，这时可以在系统中接入一个信号控制器，控制器可以通过一系列操作将所有信号电流的负端接地。

3.3 电缆的正确选择和施工工艺减少

不同的信号传输电缆具有不同的特点，也有不同的适用范围。因而在实际的应用中需要根据传输信号的不同特点选择不同的信号线。电缆线的粗度要恰当，其横截面耳朵面积应当保证在1mm2以上。除此之外，大电流信号与普通的模拟量信号以及低电平开关量信号应当分开，其信号线应当独自开设一道电缆槽，要保证强弱电信号分别采用不同的电缆进行传递。现代化的热控系统，信号的输入和输出端都是由计算机控制的，在这种情况下需要将电缆铺设在电缆槽中，并保证其与大地的接触良好，之后再进行加盖处理。现代火力发电厂的热控系统的信号传递一般都需要加设屏蔽层。电缆屏蔽层应当选用屏蔽效果良好的材质，例如铜或者铝。对于不同的信号要选择不同的电缆传输。