电厂热工控制系统中抗干扰技术

钟建伟

摘要：热工控制系统作为电厂运行中必不可少的环节，对电厂未来的发展有十分重要的意义。近年来，电厂机组和规模都日益增加，电厂的热工控制系统也日益复杂。由于电厂热工控制系统很容易受到各种干扰因素的影响，因此就要提高热工控制系统中的抗干扰技术，采用科学有效的技术方案，减少控制系统故障情况的发生，确保电厂能够安全可靠运行。

关键词：电厂；热工控制系统；抗干扰技术

1干扰的主要来源

（1）漏电阻干扰源。漏电阻是对电流电压、电容等产生的干扰源之一，其数值大小显示了漏电的严重性。漏电阻主要是在额定工作电压下通过电容的漏电流之间的比值将直流电压予以计算。漏电阻的出现往往由于绝缘老化造成的，漏电现象发生后，测量漏电阻的流数值越小，就证明漏电情况越严重。

（2）公共阻抗干扰源。在电路的设计中，通常会在两个或者两个以上的回路中，设计一个共同使用的阻抗，但是问题有时也会在这种情况下发生，在电流通过公共阻抗的时候，在回流的过程中很容易产生回路间的干扰，这就是公共阻抗干扰源的来源。公共阻抗都是发生在多个电路共同使用同一个电源的情况中，电源的内阻和汇流条一定会变成公共阻抗，所以如果要是减少电厂热工控制系统应用中干扰源，在电源回路的设计中，最好避免让多个电流公用一个阻抗。

（3）静电耦合与电磁耦合。热工控制系统中的信号线为平行分布，而平行导线中的电容能够为干扰信号提供电抗通道，从而有利于干扰信号侵入控制系统，这种干扰产生的主要原因为静电耦合；而电磁耦合主要通过电磁感应而产生电动势。在信号线周围，往往存在着电磁场，通过导体间的互相作用，干扰信号利用电动势而影响热工控制系统。

（4）现代无线通讯设备产生的干扰。随着科技的发展，人类早就进入了无线通讯时代，电厂中手机，对讲机等，这些无线通讯工具都能发射比较强的电磁波，电磁波的产生势必会形成交变磁场，干扰源再利用仪器仪表，或者是信号线上的电路耦合装置，对电厂热工控制系统产生进一步的干扰。

2电厂热工控制系统中抗干扰技术的应用

2.1物理隔离技术的应用

物理隔离技术主要利用物理原理排除干扰信号，它是抗干扰技术中十分重要的一种技术，主要对干扰信号进行阻断，从而消除干扰信号对热工控制系统的作用。物理隔离技术能够提高导线的绝缘性，此外，提高原材料的性能也能防止系统漏电的现象，从而提高控制系统的稳定性。物理隔离技术需要具有一定的设置和相应的技术要求，尽可能的避免接地线的共用与交叉，且使容易产生干扰的部件相距一定的距离，防止其相互作用而产生干扰信号。

2.2平衡抑制技术的应用

相比于屏蔽技术，平衡抑制技术在电厂热工控制系统中的应用，具有明显的优势，即方法简单，可操作性更强，这种技术优势，使其在电厂热工控制系统中的應用较为广泛。平衡抑制技术的应用目标，就是消除干扰信号，其技术应用原理，是平行设置具有相同传输信号导线。这样一来，两条导线之间的相同传输信号，会进一步形成相同的干扰电压，由此即可让导线之间的干扰电压达到平衡，起到抑制甚至消除干扰信号的作用，尤其对外部电磁场产生的干扰问题，能够进行有效预防。为有效实现抑制或消除干扰的目的，可在电厂热工控制系统中运用双绞线进行线路布置，充分发挥这种线路的优势，对内可直接平衡线路间的干扰，对外部磁场中的干扰信号，也能起到良好的抑制作用，由此可在最大程度上，保证电厂热工控制系统运行的安全性与可靠性。

2.3屏蔽系统干扰技术的应用

这个抗干扰技术就是利用金属导体，把电厂热工控制系统里的信号线，还有电路这些非常重要的部位，完全地包围起来，最后形成有一定的屏蔽作用的屏蔽体系，这个系统还不能完全屏蔽干扰源，最好还是再应用隔离测量的方法，对系统设备和干扰信号进行有效的监控，和严密的测量，这样就可以全方位的抑制电流所产生的耦合性噪声，进而系统信号就有了充分的保障，外部的电磁场就不会对其产生影响了。为了减少外部信号对电厂热工控制系统中的干扰，在一开始设计的过程中，应该应用具有屏蔽功能的电缆，这种电缆可以完全把静电作用的干扰信号消除掉，这样系统控制信号从根本上就不会被电磁场所影响。

2.4干扰故障处理技术的应用

首先，需要保证系统中接地线接触良好，避免在接触不良的状态下，将更多的干扰信号，传递到热工控制系统当中。针对接地不良问题，需要加强现场检查工作，做到有效预防。可通过在现场增设检测仪表的方式，实现对接地线的实时检测，在此基础上，为接地线设置保护装置，从而显著降低干扰；其次，通过提供电厂热工控制系统中，保护动作的准确率，能够实现对干扰故障的及时处理，从而有效抑制故障问题的影响范围，最大程度降低系统故障损失。

3典型实例分析

流化风机出口电动门位置信号不明原因丢失

某电厂5台流化风机出口电动门，在运行过程中偶然出现电动门位置信号丢失，造成对应流化风机跳闸现象。针对以上情况，电厂热工人员由此对电动门、DCS系统进行了全面的检查，未发现问题。利用事故记录仪监测所有热工保护信号和电动门位置信号，也没有捕作到任何信息。最后怀疑附近底冷器变频器信号干扰引起的。因此，首先检查了接地系统，并对模拟信号增加电容滤波回路，跳闸现象依旧。后在DCS组态中对位置信号进行数字滤波，问题得到完全解决。

4结语

威胁电厂安全运行的因素众多，其中多种干扰信号的影响产生的后果较为严重。因此，为提高电厂热工控制系统的抗干扰能力，采用平衡抑制、物理隔离、屏蔽干扰技术等技术，保证电厂热工控制系统可靠运行，意义非常重大的，值得在工作实践中加以推广。

参考文献：

[1]浅谈发电厂热工控制系统干扰的产生与抑制[J].井广洲.电气时代.2015（12）.

[2]电厂热工控制系统中干扰来源分析及控制对策[J].王金龙.科技与创新.2015（15）.

（作者单位：四川白马循环流化床示范电站有限责任公司）