火力發(fā)電廠中DCS接地的應(yīng)用

摘要：?jiǎn)卧獧C(jī)組控制系統(tǒng)的核心是分散控制系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)接地是防護(hù)電磁干擾的主要措施。文章主要對(duì)火力發(fā)電廠中DCS接地的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：接地；抗干擾；接地方式；邏輯地；屏蔽地

中圖分類號(hào)：TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2012）05-0100-02

單元機(jī)組控制系統(tǒng)的核心是分散控制系統(tǒng)（DCS），火力發(fā)電廠廣泛采用分散控制系統(tǒng)對(duì)大容量單元機(jī)組的生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，其抗干擾問題是一個(gè)不容忽視的問題，完善的接地系統(tǒng)是防護(hù)電磁干擾的主要措施，本人根據(jù)自己多年的一些電廠施工管理技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)DCS系統(tǒng)的接地進(jìn)行一些探討和簡(jiǎn)要介紹。

集散控制系統(tǒng)接地是保證集散控制系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠及抑制外來(lái)干擾，減小設(shè)備對(duì)外界的干擾影響。集散控制系統(tǒng)接地不僅由制造廠家在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要周密考慮，在工程安裝投運(yùn)過程中也必須以合理的方式加以實(shí)現(xiàn)。

1DCS系統(tǒng)接地的基本要求

DCS系統(tǒng)接地是為了保證當(dāng)進(jìn)入DCS系統(tǒng)的信號(hào)、供電電源或DCS系統(tǒng)設(shè)備本身出現(xiàn)問題時(shí)，有效的接地系統(tǒng)能承受過載電流并可以迅速將過載電流導(dǎo)入大地。接地系統(tǒng)能夠?yàn)镈CS提供屏蔽層，消除電子噪聲干擾，并為整個(gè)控制系統(tǒng)提供公共信號(hào)參考點(diǎn)。當(dāng)接地系統(tǒng)發(fā)生問題時(shí)，會(huì)造成人員的觸電傷害及設(shè)備的損壞，據(jù)了解，有些電廠DCS系統(tǒng)經(jīng)常“死機(jī)”（或不明原因的“死機(jī)”），大多是因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)不良或存在問題所引起的。 因此，完善、可靠、正確的接地，是DCS系統(tǒng)能夠安全、可靠和良好運(yùn)行的關(guān)鍵。

2DCS接地分類

DCS系統(tǒng)中有許多需要接地的部分。由于回路性質(zhì)和接地目的的不同，需要分成若干獨(dú)立接地子系統(tǒng)，然后連在一起實(shí)行總接地。DCS中接地的種類主要有以下兩類：保護(hù)地和工作地（邏輯地、屏蔽地）等。

①保護(hù)地是為了防止設(shè)備外殼的靜電荷積累、避免造成人身傷害而采取的保護(hù)措施。DCS系統(tǒng)所有的操作員機(jī)柜、現(xiàn)場(chǎng)控制站機(jī)柜、打印機(jī)、端子柜等均應(yīng)接保護(hù)地。

②邏輯地也叫機(jī)器邏輯地、主機(jī)電源地，是計(jì)算機(jī)內(nèi)部的邏輯電平負(fù)端公共地，也是+5 V等的電源輸出地。如CPU的正負(fù)5 V、正負(fù)12 V的負(fù)端。需要接入公共接地極。

③屏蔽地也叫模擬地，它可以把現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸時(shí)所受到的干擾屏蔽掉，以提高信號(hào)精度。DCS系統(tǒng)中信號(hào)電纜的屏蔽層應(yīng)做屏蔽接地。線纜屏蔽層必須一端接地，防止形成閉合回路干擾。鎧裝電纜的金屬鎧不應(yīng)作為屏蔽保護(hù)接地，必須是銅絲網(wǎng)或鍍鋁屏蔽層接地。接入公共接地極。

④本安地應(yīng)獨(dú)立設(shè)置接地系統(tǒng)，接地電阻≤4 Ω。本安地的接地系統(tǒng)應(yīng)保持獨(dú)立，與廠區(qū)電氣地網(wǎng)或其它儀表系統(tǒng)接地網(wǎng)的距離應(yīng)在5 m以上。

3DCS系統(tǒng)一般接地方式

利用電氣接地網(wǎng)作為DCS接地網(wǎng)，即與電氣接地網(wǎng)共地；設(shè)DCS專用接地網(wǎng)，經(jīng)接地線、再接至電氣接地網(wǎng)。

4對(duì)公共接地極（網(wǎng)）的要求

①當(dāng)廠區(qū)電氣接地網(wǎng)對(duì)地分布電阻≤4 Ω時(shí)，可將廠區(qū)電氣接地網(wǎng)當(dāng)著DCS系統(tǒng)的公共接地極（網(wǎng)）。

②當(dāng)廠區(qū)電氣接地網(wǎng)接地電阻較大或雜亂時(shí)，應(yīng)獨(dú)立設(shè)置接地系統(tǒng)，即為DCS系統(tǒng)的公共接地極（網(wǎng)）。

③沒有本安地接入的公共接地極（網(wǎng)）的對(duì)地分布電阻小于4 Ω；有本安地的小于1 Ω。接地總干線的線路阻抗小于0.1 Ω。

④接地極周圍15 m內(nèi)無(wú)避雷地的接入點(diǎn)，8 m內(nèi)無(wú) 30 kW 以上的高低壓用電設(shè)備外殼的接入點(diǎn)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法滿足該條件時(shí)，防雷保護(hù)地通過避雷器/沖擊波抑制器與公共接地極的主干線相連。電焊地切勿與公共接地極及其接地網(wǎng)搭接在一起，二者應(yīng)距離10 m以上。

5DCS設(shè)備接地安裝

接地體：為釘入地下的良好導(dǎo)體，由接地總干線傳來(lái)的電流通過接地體導(dǎo)入大地。接地體與接地總干線之間采用銅焊，焊接后應(yīng)做防腐處理。可用接地網(wǎng)干線把多個(gè)接地體連接成網(wǎng)，接地網(wǎng)應(yīng)滿足DCS系統(tǒng)接地電阻的要求。當(dāng)接地網(wǎng)干線與接地體采用搭接焊時(shí)，其搭接長(zhǎng)度必須為扁鋼寬度的2倍或圓鋼直徑的6倍。

6DCS系統(tǒng)接地材料及要求

6.1接地體與接地網(wǎng)干線的材料要求

接地體和接地網(wǎng)干線所用鋼材規(guī)格選用，若接地電阻滿足不了要求時(shí)，也可選用銅材。如果接地體和接地網(wǎng)干線安裝在腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，應(yīng)根據(jù)腐蝕的性質(zhì)采取熱鍍鋅、熱鍍錫等防腐措施或適當(dāng)加大截面。

6.2接地連線要求

①DCS系統(tǒng)的保護(hù)地和屏蔽地連線應(yīng)使用銅芯絕緣電纜連接到廠區(qū)電氣專用接地網(wǎng)或接地體上。當(dāng)接地連線距離較長(zhǎng)、DCS系統(tǒng)對(duì)接地電阻要求較高或接地干線分接的支線數(shù)量較多時(shí)，宜選用截面較大的電纜。

②DCS系統(tǒng)安全保護(hù)地和交流工作地的接地線與電源線一起敷設(shè)，各機(jī)柜的安全地和電源地在配電盤接地匯集銅排處匯總并一點(diǎn)接地。系統(tǒng)信號(hào)線與直流地一起敷設(shè)，在系統(tǒng)基準(zhǔn)接地總線處一點(diǎn)接地。

③DCS嚴(yán)格可靠的接地，其目的是為了保證系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行和保證人身及設(shè)備安全。對(duì)接地的要求是：既要保證接地電阻小于一定的數(shù)值，還要長(zhǎng)期穩(wěn)定；既要為各種干擾信號(hào)提供通向大地的途徑，還要保證各部分地線最后是單點(diǎn)接地。

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