關(guān)于電廠熱工控制系統(tǒng)應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)探討

白世明

（北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司大同分公司,山西大同，037008）

1 電廠熱控保護(hù)裝置的主要作用

當(dāng)電廠的發(fā)電、動(dòng)力、工藝設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，熱控保護(hù)裝置能夠第一時(shí)間檢測(cè)到設(shè)備的故障，在報(bào)警通知電廠工作人員的同時(shí)，及時(shí)將故障設(shè)備切除，并采取相對(duì)應(yīng)的聯(lián)鎖保護(hù)措施，當(dāng)電廠的設(shè)備以及電廠熱控系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，維修人員再對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)和檢修。熱控保護(hù)裝置的運(yùn)用可以最大限度的降低電廠設(shè)備損壞，維護(hù)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)介紹

電廠的熱力自動(dòng)化主要具有自檢，運(yùn)行控制，警報(bào)聲和設(shè)施保護(hù)的功能。在當(dāng)前應(yīng)用中，發(fā)電廠的熱力自動(dòng)化不是手動(dòng)操作，幾乎所有主要發(fā)電廠都是通過(guò)控制自動(dòng)化機(jī)器間接完成的。在實(shí)際應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，首先要注意對(duì)電廠設(shè)備信息的實(shí)時(shí)測(cè)量，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電設(shè)備的監(jiān)控和使用，并具有自動(dòng)報(bào)警或保護(hù)系統(tǒng)來(lái)保護(hù)發(fā)電設(shè)備。系統(tǒng)。在發(fā)電過(guò)程中，發(fā)電設(shè)施的自動(dòng)控制可以減少人為操作造成的錯(cuò)誤，并更全面地保護(hù)設(shè)備，防止發(fā)生事故，在電力領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的成就，基本突破了過(guò)去復(fù)雜的傳統(tǒng)發(fā)電方式，發(fā)電廠使用的各種發(fā)電設(shè)施正在逐步改善，現(xiàn)在大多數(shù)發(fā)電廠正在從舊的發(fā)電方式改進(jìn)為新的發(fā)電方式，以更好地適應(yīng)社會(huì)的強(qiáng)大電力需求。自動(dòng)化設(shè)備采用熱自動(dòng)數(shù)字儀表代替原來(lái)的儀表，采用先進(jìn)的動(dòng)力控制機(jī)代替手動(dòng)控制。在電力監(jiān)控方面，一些合格的發(fā)電廠已經(jīng)開(kāi)始使用進(jìn)口的電子計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)顯示器。加強(qiáng)電力自動(dòng)化監(jiān)管，確保先進(jìn)設(shè)備不落后等，為電廠火力發(fā)電工作打下良好基礎(chǔ)，有利于火力發(fā)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在電力控制和發(fā)電方面具有一定水平的能力，中國(guó)電力工業(yè)的突破可以促進(jìn)中國(guó)電力工業(yè)的積極發(fā)展。電力自動(dòng)化技術(shù)具有很大的特點(diǎn)。首先，它是一個(gè)自我檢查系統(tǒng)。作為主要通過(guò)電表和自動(dòng)化設(shè)備測(cè)量各種熱力發(fā)電數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它可以用于電廠熱力自動(dòng)化技術(shù)中來(lái)反復(fù)檢查設(shè)備，并且在出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差等問(wèn)題時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行維修和更換。其次，它是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在自動(dòng)化生產(chǎn)和發(fā)電過(guò)程中，發(fā)電廠經(jīng)常使用一些自動(dòng)控制設(shè)施來(lái)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)零件和發(fā)電設(shè)備，以防止發(fā)電機(jī)故障和其他影響發(fā)電效率的條件。第三，它是一個(gè)警報(bào)系統(tǒng)。當(dāng)生產(chǎn)的電氣部件不構(gòu)成安全隱患或威脅人身安全時(shí)，警報(bào)系統(tǒng)可以幫助人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并避免在任何人不在的情況下發(fā)生事故。第四，它是一種保護(hù)制度。如果熱參數(shù)過(guò)高或電氣設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，則保護(hù)系統(tǒng)可以及時(shí)切斷電源，停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，減少機(jī)械設(shè)備中其他元件的損耗，并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3 電廠熱控系統(tǒng)中的熱控保護(hù)裝置故障分析

3.1 熱控保護(hù)裝置回路故障分析

回路故障發(fā)生次數(shù)較為頻繁且對(duì)熱控裝置的危害較大。在該類故障中，回路短路、斷路、誤接以及受電磁干擾等回路問(wèn)題是較為常見(jiàn)且易發(fā)的類型。回路短路問(wèn)題指熱控保護(hù)回路線路在某種因素影響下發(fā)生短路，這種問(wèn)題一旦出現(xiàn)，若不能及時(shí)地切斷電路連接，將導(dǎo)致熱控保護(hù)裝置內(nèi)部線路和相關(guān)設(shè)備元件的燒毀，保護(hù)裝置將失去作用。當(dāng)回路斷路發(fā)生時(shí)，回路將被阻截，任何電廠設(shè)備信息和數(shù)據(jù)將無(wú)法接受，保護(hù)裝置也無(wú)法根據(jù)指令進(jìn)行參量控制和保護(hù)，這種現(xiàn)象被稱為回路斷路。當(dāng)熱控保護(hù)裝置的操作人員出現(xiàn)錯(cuò)誤操作或保護(hù)裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行且未進(jìn)行檢修而出現(xiàn)內(nèi)部線路老化問(wèn)題時(shí)，極有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置內(nèi)部?jī)蓚€(gè)，甚至更多的回路線路出現(xiàn)誤接現(xiàn)象，這種問(wèn)題被稱為回路誤接，其極有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置內(nèi)部的燒毀。當(dāng)保護(hù)回路附近存在強(qiáng)大電磁干擾源時(shí)，回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，影響回路的正常工作。

3.2 熱控保護(hù)裝置供電故障

熱控保護(hù)裝置電源一般是獨(dú)立的，這種獨(dú)立的電源設(shè)計(jì)能夠保證保護(hù)裝置的穩(wěn)定性。一旦獨(dú)立電源出現(xiàn)供電故障，保護(hù)裝置將不能繼續(xù)工作，對(duì)電廠設(shè)備元件的保護(hù)也將立即停止，由于突然的斷電，甚至導(dǎo)致保護(hù)裝置出現(xiàn)損毀。根據(jù)供電故障的不同類型，可以分為短路問(wèn)題、線路漏電、電壓不穩(wěn)以及線路搭接錯(cuò)誤等常見(jiàn)事故。電源線路短路事故不僅會(huì)導(dǎo)致電源供電的停止，還將造成保護(hù)裝置內(nèi)部設(shè)備元件的損毀。漏電事故不僅會(huì)對(duì)保護(hù)裝置本身產(chǎn)生危害，還將危脅電廠人員的生命安全。電源電壓和電流的不穩(wěn)定會(huì)使保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)下降，長(zhǎng)時(shí)間的電壓不穩(wěn)將導(dǎo)致保護(hù)裝置使用壽命和性能的下降。線路的錯(cuò)接極有可能導(dǎo)致線路短路和短路以及漏電等問(wèn)題。

3.3 控制系統(tǒng)的硬軟件故障分析

熱控保護(hù)裝置主要依賴于電廠控制系統(tǒng)發(fā)揮作用，控制系統(tǒng)硬軟件出現(xiàn)故障，也會(huì)對(duì)熱控保護(hù)裝置產(chǎn)生極大的危害。從硬件方面來(lái)講，常見(jiàn)的硬件故障主要有硬件損壞、插接松脫以及電源輸出錯(cuò)誤等。硬件損壞因素一般來(lái)自于內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)方面，內(nèi)部原因即電壓、電流以及溫度等一系列原因造成硬件損壞；外部原因即由設(shè)備檢修、人力破壞等原因造成的。插接松脫主要是由于線路接駁不仔細(xì)以及運(yùn)行過(guò)程自動(dòng)松脫兩個(gè)方面的因素引起的。軟件故障一般包括軟件延時(shí)或停止運(yùn)行、數(shù)據(jù)信息不匹配以及參數(shù)錯(cuò)誤等。軟件延時(shí)或停止運(yùn)行主要是因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)接口過(guò)小，而信息數(shù)據(jù)量很大，造成軟件通信繁忙引起軟件出現(xiàn)延時(shí)或停止運(yùn)行。參數(shù)錯(cuò)誤主要是指參數(shù)定值設(shè)置與實(shí)際情況不符。

4 電廠熱控系統(tǒng)中的熱控保護(hù)裝置故障應(yīng)對(duì)策略分析

4.1 確保熱控保護(hù)裝置的回路的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和檢修合規(guī)

首先在回路設(shè)計(jì)上保證其合理，包括電纜芯數(shù)、截面選擇，電纜護(hù)套與護(hù)層設(shè)計(jì)，橋架與保護(hù)管設(shè)計(jì)，電磁屏蔽設(shè)計(jì)等；其次，提高運(yùn)行人員的專業(yè)水平，確保日常運(yùn)行沒(méi)有誤操作；再次，定期對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行回路檢修是有效避免回路故障以及減少其他故障發(fā)生概率的有效手段。在進(jìn)行檢修任務(wù)時(shí)，要設(shè)計(jì)好檢修方案，確定檢修內(nèi)容和檢修范圍，了解每臺(tái)保護(hù)裝置的具體狀況并制定好相應(yīng)的檢修任務(wù)，判斷其是否存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 確保熱控保護(hù)裝置供電系統(tǒng)的穩(wěn)定

首先，在設(shè)計(jì)上確保供電系統(tǒng)的合理性，必須選擇交流或直流、電壓、頻率合適的電源，如有需要增設(shè)備用電源并安裝電源自動(dòng)切換裝置，一旦某一回路電源故障，另一回路電源自動(dòng)投入使用；其次，加強(qiáng)對(duì)供電系統(tǒng)的定期排查，檢測(cè)供電系統(tǒng)是否存在斷路、漏電或短路等問(wèn)題存在，并及時(shí)修復(fù)；再次，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行電壓測(cè)量，查看其供電電壓是否穩(wěn)定，對(duì)于可能存在的電壓不穩(wěn)情況，分析原因并做出合理有效、經(jīng)濟(jì)可行的處置措施；最后，加強(qiáng)對(duì)供電系統(tǒng)線路接駁的排查，檢查其是否存在誤接、漏接和松脫等情況，確保每條線路都能夠按照規(guī)定進(jìn)行接駁，能夠發(fā)揮出切實(shí)的作用。

4.3 加強(qiáng)控制系統(tǒng)的硬軟件維護(hù)

控制系統(tǒng)的硬軟件維護(hù)對(duì)于熱控保護(hù)裝置發(fā)揮功能具有重要作用。對(duì)于硬件維護(hù)來(lái)說(shuō)，主要應(yīng)該以硬件老化、硬件損壞以及接線等方面進(jìn)行，及時(shí)更換老化硬件和損壞硬件，對(duì)接線有誤的線路進(jìn)行重新接駁。對(duì)軟件維護(hù)來(lái)說(shuō)，要適當(dāng)擴(kuò)展信息數(shù)據(jù)接口，確保通信順暢；使用正版軟件并及時(shí)更新，避免軟件存在漏洞造成熱控保護(hù)裝置出現(xiàn)異常運(yùn)行；采用合理邏輯在線判斷傳感器工作是否異常，必要時(shí)采用儀表資產(chǎn)管理系統(tǒng)對(duì)傳感器做運(yùn)行分析和壽命預(yù)測(cè)；根據(jù)實(shí)際情況正確設(shè)置軟件參數(shù)，使其能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在應(yīng)用電廠熱控制系統(tǒng)時(shí)，除上述防干擾技術(shù)外，還可以采取其他處理措施，以有效防止干擾技術(shù)在電廠熱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。對(duì)于熱電公司，操作人員應(yīng)在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中定期檢查設(shè)備功能并改善接地電勢(shì)控制，以有效地改善不均勻性，避免由于接地不良而導(dǎo)致的熱控制系統(tǒng)錯(cuò)誤。接地電位分布不均勻會(huì)在熱控制系統(tǒng)中產(chǎn)生很大的電位差，從而使電流在熱控制系統(tǒng)中循環(huán)。此外，母線扎帶開(kāi)關(guān)電纜會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾并具有保護(hù)措施，重點(diǎn)檢查中央控制室，循環(huán)水泵等區(qū)域的接地系統(tǒng)，選擇具有屏蔽功能的雙絞線，可以有效防止循環(huán)水泵發(fā)生故障。以火電公司為例。在實(shí)際工作過(guò)程中，檢查人員應(yīng)重點(diǎn)檢查循環(huán)水泵等，避免循環(huán)水泵跳閘，并在強(qiáng)電流電纜與循環(huán)水泵之間保持一定距離。發(fā)電機(jī)組受到影響，并且發(fā)生了跳閘故障。

5 結(jié)語(yǔ)

為了確保火力發(fā)電廠中的火力控制系統(tǒng)正常工作，并且應(yīng)用安全穩(wěn)定，在應(yīng)用火力控制系統(tǒng)時(shí)，有必要對(duì)干擾預(yù)防技術(shù)進(jìn)行分析。今天有許多因素威脅著電廠的安全運(yùn)行，其后果更加嚴(yán)重。平衡抑制，物理隔離和干擾屏蔽等技術(shù)可用于促進(jìn)發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展，以改善發(fā)電廠的熱控制系統(tǒng)。