火电厂热控系统防雷与抗干扰技术研究及应用

王凯

摘要：本文首先对提升热控系统电源稳定性相关的内容进行了分析，其次对电缆的正确敷设和接地工艺及方法进行了详细介绍，然后阐述了抑制干扰的方法。热控仪表和控制系统防雷与抗干扰技术可以有效的确保火电厂日常生产的安全性。通过对该技术的研究、分析，可以进一步提高抗干扰与防雷技术在现代火电厂生产中的运用。

关键词：火电厂；热控系统；防雷与干扰技术

1提升热控系统电源的可靠性

一般情况下，热控系统中所包含的热工电源盘能够为现场仪表和控制系统提供可靠充足的电源。为了确保设备用电电压波动现象得到有效避免，应尽可能选取来源可靠性的供电电源。在火电厂热工控制系统中，应对重要电源采取双冗余解决措施。分散控制系统（DCS）可采用两路电压为220V的不间断电源（UPS）；交流380V电源盘采用一路厂用电源，另一路为保安电源，实现自动切换功能。电源系统的稳定是整个系统稳定运行的基础，因此，只有确保电源系统的稳定性得以实现，热控系统才能够具备有效的抗干扰及防雷能力。热控电源依据电流、电压的不同，主要分为四种，以下对热控电源的组成进行了直观展示：

2对电缆进行正确敷设

在工程设计时，应确保电缆通道安装的充足性，从而使得弱电电缆、强电电缆可以单独敷设。在具体的施工实践中，应确保电压值在220V以上、电流值在10A以上的电源电缆和信号电缆之间的距离保持在15cm以上。为确保电动执行器不受外界干扰，可运用在信号输入负端、反馈输出负端进行短接的方法，从而实现对外界干扰的有效防治，进而确保信号失真问题的合理解决。

3科学、合理的接地工艺及方法

在热工控制系统中，接地线往往比较多，主要包含信号、交流、直流、模拟以及屏蔽等多种接地线。对这些地线进行合理布局是设计、安装、调试控制系统的关键工作。若要充分发挥热控系统的防雷及抗干扰功能，首要的任务就是确保接地操作的合理性和科学性。接地系统设计的合理性、科学性和系统的平稳、安全运行之间有着直接性的影响。在采取屏蔽或者隔离时，确保接地是非常基础且关键的步骤。在具体的施工实践中，应对热控系统接地采用以下措施：首先，严格遵守一点、多点接地原则。若想使干扰得到降低，就必须对地线的阻抗进行降低，所以，在开展接地施工操作时，应尽量确保地线的长度在25米以内或者选取多点接地方法。其次，对于现场的热控设备来讲，应运用最短的距离将钢结构连接起来。热控设备主要包含变送器、控制盘柜、接地盒、变动器等。另外，电缆屏蔽层的处理方式。当电缆逐渐进入热工控制盘柜时，应确保电缆屏蔽层的完整性。电缆屏蔽体应凭借接插件而连接在一起，当多余两条的屏蔽电缆共用一个插座时，每个电缆屏蔽层都应该对应一个接线端子，否则，就很容易引发由环路而导致的电流流动于各个屏蔽层间的现象的发生，从而导致干扰问题的出现。最后，在关键回路中应选择隔离技术。根据模拟量AI/AO回路，应加强对由现场强电窜入卡件和现场设备和分布式热能控制系统难以共地而引发的电势差的问题的预防，从而有效放置干扰的出现。对此，可以采用信号隔离器对其进行抑制。

4抑制干扰的基本办法

热控系统的防雷及抗干扰技术是一项比较复杂的技术，其抑制干扰的基本方法主要包含屏蔽、接地及等电位连接以及抑制技术等，而屏蔽又被分为设备屏蔽、电缆屏蔽和控制室屏蔽，抑制技术又被分为电路抑制、逻辑抑制、非电磁测量抑制、现场方法以及防浪涌。而电缆屏蔽又被分为单点接地静电屏蔽、多点接地电磁屏蔽以及双层辐射屏蔽，现场方法又被分为常规方法（电容/电磁/隔离）、压敏电阻/齐纳管、干扰防护器。以下对抑制干扰的主要方法进行了盲观展示：

5非电磁测量传感器的研究和应用

（1）激光液位传感器。通常情况下，在恶劣的电磁环境下，不能夠确保信号监测工作的顺利进行，此时可以对激光液位传感器进行研发，其主要是在光反馈效应的基础上借助激光自混合干涉法而研发的一项激光液位传感器。（2）光纤振动传感器。如今，大部分振动传感器均选择了电涡流传感器，很容易受到电磁场的干扰而出现信号误发的现象，从而诱发设备误跳闸，其不仅增加了运行故障的发生率，而且还有可能对机组的安全性和经济性产生不利影响。为了使上述问题得到有效解决，可以根据风机振动测试特点，借助共振原理来加大对光纤振动传感器的研发力度，其可以通过计数的方式来完成振动测量，确保测量结果的准确性。

6小结

综上所述，火电厂热工仪表和控制系统防雷及抗干扰问题的有效解决对于火电厂稳定运行至关重要。作为火力发电的重要控制系统及技术，热控系统防雷及抗干扰技术理应受到当代火力发电企业的重视，在对系统进行设计、设备进行选型以及安装调试时，都应该将干扰问题考虑在内，并且采取合理的措施对干扰问题进行解决。