電廠熱工控制系統應用中的抗干擾技術研究

王超

單縣深能環保有限公司，山東濟寧 272200

1.電廠熱工控制系統的基本構成

電廠控制的核心樞紐是熱工控制系統，該系統一般包括檢測裝置、執行設備和控制系統。通常，電廠熱力的生 產過程都相對復雜，許多設備的運行環境都較為惡劣，因 此自動檢測裝置、自動保護裝置不斷應用在電廠熱工控制系統中。熱工控制系統主要由以下幾部分組成。

（1）DCS系統。電廠DCS系統融合了系統控制技術、多媒體技術、計算機技術和網絡通信技術。

（2）煙氣脫硫系統。煙氣脫硫系統包括PLC和FGD_DCS，通過電腦鍵盤對煙氣脫硫系統各設備的開啟和關閉進行控制，同時檢測和監控各設備的運行情況。在設置煙 氣脫硫系統控制點時，可綜合考慮電廠實際情況，將其與除塵系統合并到電除塵控制室中，然后再與DCS系統相連接，實現綜合控制，保證機組的穩定運行。

（3）輔助系統集中控制網絡。電廠輔助系統集中控制網絡采用交換機、控制器、入機接口的連接方式，并結合煤點、塵點、水點的位置來設置調節終端，滿足電廠初期過渡階段和電廠安裝、調試的需求。

2.干擾的主要來源

(1) 絕緣電阻。絕緣電阻會直接決定絕緣效果。如果絕緣 電阻的材料使用不合適，會導致漏電。熱工控制系統運行長久之后，絕緣電阻會逐漸老化，絕緣功能弱化導致漏電，對系統產 生干擾。

(2) 天氣干擾。如果天氣條件較為惡劣，特別是雷雨天，信號線周圍的磁場較強，產生干擾信號，同時惡劣的天氣條件會對接地線造成干擾，進而影響系統的正常運行。

(3) 無線設備干擾。由于無線設備會產生電磁波，如果在 熱工控制系統附近使用無線設備，產生的磁場對系統造成影響，因此盡量使無線設備遠離線路。

(4) 靜電耦合。熱工控制系統中平行分布的信號線，由于靜電耦合會形成電抗通道，使干擾信號入侵系統。

3 干擾信號的主要類型

(1) 差模干擾信號。如果電廠熱工控制系統內部信號疊加，多種信號之間相互作用，對系統產生干擾。由于信號線路極點之間有電壓存在，該電壓在系統中能夠累積，并且相互作 用，會導致系統失靈。

(2) 共模干擾信號。在電壓的影響下，熱工控制系統在運行過程中，與地面具有電勢差，那么如果出現電磁波就會對系統造成干擾，同時會發生電磁感應，進而產生干擾信號。當電 磁感應使電壓疊加到一定程度時，會產生共模干擾信號，致使控制系統喪失正常的功能。

4. 電廠熱工控制系統干擾的應對措施

4.1 物理隔離技術

在電廠熱工控制系統中，其抗干擾的根本技術就是物理隔離技術。物理隔離技術指的是用物理隔離和阻斷的方法對干擾信號加以屏蔽，從而使系統免受干擾信號的影響，提高電廠熱工控制系統的穩定性。物理隔離法還可運用增大導線電阻的阻值來達到抗干擾的效果。具體工作中，絕緣效果較好的材料和電阻能有效提高漏電阻的絕緣性能，避免漏電阻產生干擾，提升電廠熱工控制系統的抗干擾能力。電廠熱工控制系統采用物理隔離法進行抗干擾時，應注意設置方式和相關方面的技術要求，著重注意以下幾個要點。

（1）弱電信號系統和強電系統應采取不同的接電線，因為同一接地線會產生互相干

（2）同類型信號進行傳輸時應作用于同一條多芯電纜 中，避免不同信號傳輸時產生互相干擾。

（3）應將控制 系 統、電氣系統和防雷的接地線分開接 地，避免三網信號互相干擾,保證電廠熱工控制系統的穩 定性。

（4）電廠熱工控制系統的電線應避免平行架設，避免導線間形成相互干擾。

（5）電廠熱工控制系統不同類型的信號線會產生互相干擾，因此強信號線和弱信號線不能布置在同一電纜線中，應采用不同電纜線分開傳輸，且強信號電纜線、弱信號電纜線、電源線、干擾信號線等不同信號導線間的距離 應盡可能大，避免產生互相干擾。

4.2 屏蔽干擾技術

屏蔽干擾技術具體指的是用金屬導體將電廠熱工控制系統的導線、重要元器件、電路等主要設備封閉起來，形成屏蔽體，從而將干擾信號阻擋在屏蔽體外，以有效阻斷隔離信號的干擾。這種方法簡單有效，抗干擾效果明顯，但是成本較高，選擇時應慎重考慮。

4.3 平衡抑制技術

平衡抑制技術是一種簡單且實用的抑制干擾信號的方 法，是熱工控制系統所有抗干擾技術中的一項最靈活技 術。這種方法的主旨是兩條相同信號的導線可以有效抑制 其它干擾信號，這樣在進行信號傳輸時熱工控制系統可以 采用雙絞線進行傳輸，雙絞線作為系統平衡電路可以有效 抵消外磁場干擾信號的影響，實現熱工控制系統穩定運行 的目的。

4.4 預防干擾故障

電廠熱工控制系統受干擾信號嚴重影響時就會形成干擾故障，將造成較大的經濟損失，因此對干擾故障進行有效預防尤為重要。電廠熱工控制系統接地時應特別注意接地電位要平均分布，否則就會在接電線產生一定的電勢差，并在導線中形成循環電流，從而嚴重影響電廠熱工控制系統的穩定運行。為避免此類干擾，操作人員可運用檢測設備使接地點呈懸空狀態。電廠熱工控制系統接地點的質量要得到保障，因其是避免產生接地干擾的關鍵，對系 統的穩定運行至關重要。另外，電廠熱工控制系統保護動 作失誤的主要原因是母線倒閘，因為母聯倒閘的電纜發出強烈的電磁干擾信號時，就會對電廠熱工控制系統保護動作信號產生干擾，引發誤動，從而造成故障。為避免這類故障，應架設雙絞線對干擾信號進行屏蔽，并保持與強電 電纜的安全距離，防止其對電廠熱工控制系統的信號造成干擾。電廠熱工控制系統另一常見故障就是發電機組跳閘。預防發電機組跳閘的關鍵在于預防水泵故障，因為循 環水泵故障往往會引起發電機組跳閘。循環水泵距離中央控制室較遠，易受干擾信號影響而發生跳閘現象。對這類故障的預防措施主要是加強檢查，對循環水泵的接地系統 和與中央控制室之間的干擾信號加以屏蔽，從而保證電廠熱工控制系統的穩定運行。

結語

電廠熱工控制系統受到干擾時，會對整個系統的造成嚴重 危害，是電廠穩定發展的很大阻礙。因此，抗干擾技術的是電廠持續運營的需求，在很大程度上降低干擾信號對系統的影 響。采取物理隔離技術、平衡抑制技術和屏蔽隔離技術以盡可能消除干擾信號對系統造成的負面作用，使熱工控制系統持續正常運行，增強系統各方面性能，推動電廠更加穩定的經營和 發展。