火電廠熱控系統防雷與抗干擾技術研究及應用

王凱

摘要：本文首先對提升熱控系統電源穩定性相關的內容進行了分析，其次對電纜的正確敷設和接地工藝及方法進行了詳細介紹，然后闡述了抑制干擾的方法。熱控儀表和控制系統防雷與抗干擾技術可以有效的確保火電廠日常生產的安全性。通過對該技術的研究、分析，可以進一步提高抗干擾與防雷技術在現代火電廠生產中的運用。

關鍵詞：火電廠；熱控系統；防雷與干擾技術

1提升熱控系統電源的可靠性

一般情況下，熱控系統中所包含的熱工電源盤能夠為現場儀表和控制系統提供可靠充足的電源。為了確保設備用電電壓波動現象得到有效避免，應盡可能選取來源可靠性的供電電源。在火電廠熱工控制系統中，應對重要電源采取雙冗余解決措施。分散控制系統（DCS）可采用兩路電壓為220V的不間斷電源（UPS）；交流380V電源盤采用一路廠用電源，另一路為保安電源，實現自動切換功能。電源系統的穩定是整個系統穩定運行的基礎，因此，只有確保電源系統的穩定性得以實現，熱控系統才能夠具備有效的抗干擾及防雷能力。熱控電源依據電流、電壓的不同，主要分為四種，以下對熱控電源的組成進行了直觀展示：

2對電纜進行正確敷設

在工程設計時，應確保電纜通道安裝的充足性，從而使得弱電電纜、強電電纜可以單獨敷設。在具體的施工實踐中，應確保電壓值在220V以上、電流值在10A以上的電源電纜和信號電纜之間的距離保持在15cm以上。為確保電動執行器不受外界干擾，可運用在信號輸入負端、反饋輸出負端進行短接的方法，從而實現對外界干擾的有效防治，進而確保信號失真問題的合理解決。

3科學、合理的接地工藝及方法

在熱工控制系統中，接地線往往比較多，主要包含信號、交流、直流、模擬以及屏蔽等多種接地線。對這些地線進行合理布局是設計、安裝、調試控制系統的關鍵工作。若要充分發揮熱控系統的防雷及抗干擾功能，首要的任務就是確保接地操作的合理性和科學性。接地系統設計的合理性、科學性和系統的平穩、安全運行之間有著直接性的影響。在采取屏蔽或者隔離時，確保接地是非常基礎且關鍵的步驟。在具體的施工實踐中，應對熱控系統接地采用以下措施：首先，嚴格遵守一點、多點接地原則。若想使干擾得到降低，就必須對地線的阻抗進行降低，所以，在開展接地施工操作時，應盡量確保地線的長度在25米以內或者選取多點接地方法。其次，對于現場的熱控設備來講，應運用最短的距離將鋼結構連接起來。熱控設備主要包含變送器、控制盤柜、接地盒、變動器等。另外，電纜屏蔽層的處理方式。當電纜逐漸進入熱工控制盤柜時，應確保電纜屏蔽層的完整性。電纜屏蔽體應憑借接插件而連接在一起，當多余兩條的屏蔽電纜共用一個插座時，每個電纜屏蔽層都應該對應一個接線端子，否則，就很容易引發由環路而導致的電流流動于各個屏蔽層間的現象的發生，從而導致干擾問題的出現。最后，在關鍵回路中應選擇隔離技術。根據模擬量AI/AO回路，應加強對由現場強電竄入卡件和現場設備和分布式熱能控制系統難以共地而引發的電勢差的問題的預防，從而有效放置干擾的出現。對此，可以采用信號隔離器對其進行抑制。

4抑制干擾的基本辦法

熱控系統的防雷及抗干擾技術是一項比較復雜的技術，其抑制干擾的基本方法主要包含屏蔽、接地及等電位連接以及抑制技術等，而屏蔽又被分為設備屏蔽、電纜屏蔽和控制室屏蔽，抑制技術又被分為電路抑制、邏輯抑制、非電磁測量抑制、現場方法以及防浪涌。而電纜屏蔽又被分為單點接地靜電屏蔽、多點接地電磁屏蔽以及雙層輻射屏蔽，現場方法又被分為常規方法（電容/電磁/隔離）、壓敏電阻/齊納管、干擾防護器。以下對抑制干擾的主要方法進行了盲觀展示：

5非電磁測量傳感器的研究和應用

（1）激光液位傳感器。通常情況下，在惡劣的電磁環境下，不能夠確保信號監測工作的順利進行，此時可以對激光液位傳感器進行研發，其主要是在光反饋效應的基礎上借助激光自混合干涉法而研發的一項激光液位傳感器。（2）光纖振動傳感器。如今，大部分振動傳感器均選擇了電渦流傳感器，很容易受到電磁場的干擾而出現信號誤發的現象，從而誘發設備誤跳閘，其不僅增加了運行故障的發生率，而且還有可能對機組的安全性和經濟性產生不利影響。為了使上述問題得到有效解決，可以根據風機振動測試特點，借助共振原理來加大對光纖振動傳感器的研發力度，其可以通過計數的方式來完成振動測量，確保測量結果的準確性。

6小結

綜上所述，火電廠熱工儀表和控制系統防雷及抗干擾問題的有效解決對于火電廠穩定運行至關重要。作為火力發電的重要控制系統及技術，熱控系統防雷及抗干擾技術理應受到當代火力發電企業的重視，在對系統進行設計、設備進行選型以及安裝調試時，都應該將干擾問題考慮在內，并且采取合理的措施對干擾問題進行解決。