火電廠熱控系統抗干擾技術研究

四川廣安發電有限責任公司 四川 廣安 638017

在實際生產運行的過程中,火電廠熱控系統的抗干擾技術還需要創新發展,因為隨著機組容量的擴大、自動化程度的提升,在設備的日常運用維護過程中,需要使用DCS等儀控設備。但是在具體的使用過程中該設備很容易受到干擾而造成損壞,這種現象頻繁出現對電廠的安全生產極為不利。隨著系統的集成化程度高,對系統的抗干擾性能提出了更高的要求。在這種情況下火電廠在發展的過程中需要考慮多方面的干擾問題,不斷積累經驗來做好有效的防范。

1 干擾因素

1.1 傳導干擾 干擾在廣義上的理解就是噪聲干擾,當噪聲混雜在信息當中,這個噪聲就是人們在獲取信息的時候不希望存在的噪聲,是外來竄入、或者是疊加在系統當中無關的電信號,它的存在很容易造成設備的損壞和誤差的存在,甚至造成設備失誤等。火電廠存在的干擾因素有很多,首先來看傳導干擾。引起傳導干擾現象是多方面所導致的[1]。①電纜絕緣老化漏電,因為大型火電廠的發展需要大量的電力設備與機電系統、信號電纜等,電纜數量多種類不同功能不一致,相互之間彼此影響彼此消耗,當信號一起傳輸的時候由于絕緣材料老化漏電,信號就會在其他電纜之上疊加而造成信號干擾,這種干擾在建筑施工期間并不存在,但是在機組運行一段時間之后就會暴露出來;②設備損壞、人為導致的干擾,火電廠的設備構成很復雜,比如電動閥門、電動執行器等,在供電設備運行的過程中,假設設備燒壞、短路、人為干擾等,造成信號彼此干擾形成隱患,由此產生的后果非常嚴重,輕者設備損壞,嚴重的情況下設備故障導致工作人員受傷。這種現象一般發生在施工建設期間,比如管理監督不夠嚴格、技術不夠規范合理所導致。③共模干擾,由于接地質量不合理、接地質量不好,由此引起的信號干擾。在實際設備使用的過程中,信號電纜施工的時候,假設屏蔽層兩端接地就會存在電位差異,電位差異在信號電纜上產生地環流而造成信號的疊加,其中信號還處于疾速波動的狀態,如果疊加電流過高就存在卡件損害、設備不正常運行危害的存在,對系統的安全穩定運行造成極大影響。

1.2 耦合干擾 系統的傳輸電源與信號經過電纜接入到控制系統,需經過電纜槽、電纜管,在施工的過程中施工同時進行,信號電纜處于同時敷設的狀態,在這種情況下它們之間存在著分步電容,干擾信號通過這些分步電容干擾別的信號,信號與信號之間彼此失真相互干擾。同時交變信號電纜的周圍會存在交變磁場,磁場會發生電動勢造成線路的干擾。

1.3 設備啟停造成的干擾 火力發電廠存在大量的高壓電器設備,根據生產需求啟動、或者是停止啟動,在開啟和關閉的過程中會產生火花等微弱的要素,在設備周圍產生變磁場,變磁場則會通過信號在電纜耦合上產生干擾,造成高頻干擾的存在。當這些干擾超過允許范圍之后就會有影響到系統的工作情況。

1.4 輻射干擾 空間存在來歷不明得電池輻射,分布非常復雜,因為在火電廠生產的過程中存在雷電、雷達、無線電和通信等要素,當產生電池輻射之后不僅僅能夠通過計算機內部的電路感應產生干擾,甚至還會對外部設備、電纜、通信網絡造成干擾[2]。

實際上除了上述因素之外,系統的抗干擾因素仍舊存在,比如雷擊對系統造成的電池干擾、環境當中存在靜電等等。因此能從實際當中得知,信號干擾的原因無法預知。

2 火電廠熱控系統抗干擾技術研究

2.1 提高電源的穩定性 熱控系統一般都設計了熱工電源盤,它能夠控制系統和設備現場的儀器以及提供電源,在系統設計的時候,盡量考慮冗余供電、配電模件的使用場合、以及設置獨立的過壓設備、過流保護裝置等。供電設備在實際的使用過程中采用隔離變壓器,隔離開熱控地接點與強電系統來避免波動現象的存在。為避免波動可以在熱控系統當中做好相關的防控措施。一方面根據現場用電需求做出調整,對現場的電源做好控制管理,另一方面提高電源的可靠性。對于成熟的熱控系統應該做好雙冗余處理,電源的穩定性是整個系統能夠穩定工作的前提,也是抗干擾性能良好的重要保證。

2.2 正確的電纜敷設 在電纜施工的過程中一定要安裝足夠的電纜通道來做好電纜敷設,在電纜敷設的過程中,根據使用規格、設備對電源電壓的要求,做好相應的設置工作。比如電源電壓超過220V,電流小于10A的電源電纜、信號電纜之間的距離應該大于150MM等等[3]。

2.3 選擇正確的接地方式與施工工藝 由于控制系統當中的地線不同,地線種類多樣,在這種情況下如何處理地線很關鍵。接地系統是熱控系統抗干擾過程當中的一個重要環節,是保證接地系統設計合理可靠的重要因素,良好的接地能夠保證抗干擾性能良好。在實際的運用過程中,存在接地不良、接地錯誤導致的控制系統失靈、破壞的情況。對于這種情況應該要嚴肅處理接地問題。在接地的過程中一定要秉承相關的規定和原則,比如一點接地的場合為低頻信號區;而高頻信號則為多頻接地等。同時在火電廠熱控系統當中存在大量的機械設備,對于這些設備的鏈接一定要保證穩定可靠,采取合理的方式焊接連接得到最佳的性能。同時還需要做好電纜的屏蔽線處理、控制好施工工藝、對重要回路采取隔離技術等。

結語

綜上,火力發電廠系統的抗干擾技術是比較重要的技術問題,在系統運行的過程中,系統設備彼此之間的干擾程度比較高,很容易影響到設備的正常運行。在這種情況下只有采取合理的措施做好管理,全面提高系統的安全性和可靠性,才能夠保證系統的運行穩定。