電廠DCS系統接地可靠性分析

段樹勛,于　萌（山東省中實易通集團公司,　濟南　250000）

電廠DCS系統接地可靠性分析

段樹勛,于萌
（山東省中實易通集團公司,濟南250000）

摘要：主要研究電廠DCS系統的可靠性，對DCS接地系統結構進行了認真研究，并從系統結構選型、運行管理、接地檢查等方面對提高電廠DCS系統接地可靠性的措施進行了分析。

關鍵詞：電廠；DCS系統；接地

電廠DCS系統抑制干擾、提高信號可靠性是非常重要的工作，其中接地是比較有效的方法，但是在實際調試與電力生產過程中卻發現，有很多DCS系統的誤動事故是接地系統運行異常導致的，近些年電廠投入機組數量不斷增加，干擾導致的熱工系統異常以及跳閘事故頻率有所上升，因此，分析并提高DCS系統接地可靠性，對保證電廠電力生產的安全穩定有著重要的意義。

1　DCS系統接地

DCS系統接地是將電路、單元以及當作信號公共參考點的等位面或者等位點相連，接地系統的接地電阻大小是接地系統穩定性的主要影響因素，通常要求接地電阻在4Ω以下。DCS系統接地，能夠有效保證進入DCS系統的信號、供電電源以及DCS系統自身出現問題時能夠將過載電流導入大地防止關鍵設備燒損。接地系統還能夠給DCS系統提供屏蔽層，能夠降低電子噪聲干擾，并作為整個控制系統的參考零電位公共信號參考點。如果接地系統發生故障，例如接地電阻怎加、多點接地或者接地線斷線，可能會造成設備燒損，嚴重者有造成人身傷害的危險。相關報道顯示，很多電廠的DCS系統都頻頻死機，或者存在較大的監控信號波動，這大多都是接地系統不良導致的。

DCS系統國內稱為集散控制系統，控制分散、管理集中是其主要功能特點，系統結構上表現為以通信網絡為紐帶，通過過程控制級以及過程監控級形成多級信息技術系統，在技術成分上有計算機、通信、顯示以及控制技術組成。在系統設計理念方面，DCS控制系統采用了分散控制、集中操作、分級管理和靈活配置組態的設計理念，現代信息技術手段在我國電力系統中有著廣泛的影響，要保證電廠穩定良好的運行情況就需要保證DCS系統的運行可靠性。

DCS系統的接地有著不同類型，不同類型的主要作用也存在差別。

（1）保護接地：主要用于在故障導致的電源火線和外殼以及其他到點金屬內部短路，導電金屬部件帶電造成的人員與設備傷害。

（2）機器邏輯接地：即主機電源接地，是計算機內部邏輯電平負端公共地，為+24v電源輸出地。

（3）信號回路接地：主要為變送器負端接地以及開關量信號負端接地，主要用于去噪。

（4）屏蔽接地：是模擬量信號屏蔽層接地，同樣用于抑制干擾信號。

2　電廠DCS系統運行可靠性提高措施

2.1系統結構選型

合理的系統選型時保證DCS系統穩定性的技術前提，對系統配置合理性科學性有著重要的影響，要保證系統滿足如下要求：

（1）技術先進性：DCS系統先進性是系統需要采用當前先進、成熟的技術，保證系統要較強的生命力與較好的發展前途，通常表現在DCS的開放性與互聯性，同時還包括現場總線技術以及與相關技術軟件的兼容性。

（2）經濟性：系統選型需要充分考慮系統的經濟效益，綜合考慮DCS自身價格以及預計創造效益，當前技術條件下，DCS系統有國產和進口兩種，選擇時要考慮單位的實際需求情況以及經濟能力，按照規模選擇合適的系統，爭取多方共贏。

（3）可拓展性：現代科學技術水平不斷提高，信息技術發展更新十分迅速，這種情況下，選擇的DCS系統要具有在未來一段時間在保持先進性的能力，系統需要具有良好的可拓展性，通過二次開發不斷提高自身的運行性能以及安全性穩定性。

（4）安全性：系統的安全性與可靠性意義上是相近的，進行設備選型時需要衡量系統冗余設計、配置方案的合理性。

2.2運行管理

（1）日常維護：也就是針對DCS系統的日常維護保養工作，包括灰塵的及時清理、控制室內溫度以及濕度的調整，通過一系列必要的措施來減緩設備的老化速度，維持設備長期的健康運行狀態。

（2）巡檢制度的建立：電廠DCS運行需要在明確完善的巡檢制度基礎上開展，根據巡檢制度嚴格執行，能夠及時發現DCS控制系統中存在的故障隱患，在第一之間進行處理，與此同時，建立完善的巡檢制度，加強日常巡檢能夠有效防止外部因素造成的系統死機癱瘓情況，減少了發供電主機系統的故障率。

（3）設備的定期切換：控制系統的服務器可能會在運行一段時間后出現系統內存占用較大，數據處理緩慢的假死現象，嚴重者可能會造成DCS系統癱瘓，因此，冗余控制系統需要定期進行設備切換，重啟系統釋放內存空間，提高操作系統的運行穩定性，保證系統能夠高效運行。

（4）保證設備專用性：DCS系統應用以及系統監控用操作員站點和服務器都需要進行專人專項設備專人管理，硬件設施則不能共享，能夠有效避免外界病毒木馬造成的系統崩潰。

2.3接地檢查

不同型式DCS系統接地要求存在差異，需要采用不同的測試內容與測試方法，進行測試時需要根據DCS生產廠家的相關規定編制測試方案，進行DCS系統的接地檢查時需要注意如下問題。

（1）DCS外殼的接地情況：進行接地檢查時要注意檢查系統機柜外殼是否和建筑鋼筋有直接接觸，機柜外殼、電源地以及屏蔽地都需要連接在機柜地線上，連接不同機柜之后，使用2根銅芯電纜引到接地極上。

（2）地線和地極連接點之間需要采用焊接連接方式，并保證焊接點無斷裂、腐蝕和虛焊等缺陷，機柜間地線要愛用螺栓方式進行固定。

（3）DCS系統主機與控制站連接，要注意控制系統信號公共端以及主機電源之間電位差是否滿足要求，同時要保證I/O柜電源地和UPS電源地需要連接在同一個低，保證電位相等。

3　結束語

電廠DCS系統的運行可靠性對電廠電力生產的穩定性有著重要的影響，通過必要的技術措施以及科學的運行管理能夠有效提高DCS系統可靠性，降低電力生產企業運行成本，對電力生產廠商的長遠發展有著重要作用。

參考文獻：

[1]吳唯質,成勝昌,袁文重,肖凌濤.媽灣發電總廠4號機組DCS系統模擬量信號大范圍波動分析處理[J].熱力發電,2012(01):40-41.

[2]肖敦哲.電廠DCS控制系統的可靠性和抗干擾性探討[J].理論與探討,2012(10).

[3]張宏,王健,文福拴,等.兼顧可靠性和經濟性的電力設備最優狀態維修策略[J].電力科學與工程,2011(02):8-13．

[4]萬亨.GGH換熱元件堵塞原因分析及解決措施探討[J].電力科技與環保,2011,27(03):40-42．