火电厂热控系统抗干扰技术分析

火电厂热控系统抗干扰技术分析

李国闽

李国闽

（福建华电邵武发电有限公司354000）

摘要：在火电生产运行过程中，热控系统发挥着至关重要的作用。热控系统的稳定性和可靠性是热电厂安全稳定运行的关键。本文首先对干扰火电厂热控系统稳定性的主要原因进行分析，再结合生产实践，根据不同的干扰项进行抗干扰技术分析，并提出相应解决措施，以求增强热控系统的可靠性，确保火电生产安全稳定进行。

关键词：火电厂热控系统抗干扰

随着我国火电建设工程的集约化、规模化发展，火电单元机组的容量不断扩大，这就需要火电热控系统也随之更新。然而随着火电热控系统的功能多样化和范围扩大化，热控设备在实地施工、调试、运行时也将受到更多因素的影响。本文也就现在火电系统干扰因素的离散性增大这一现状，结合实际工作经验，总结了相应的火电热控系统的抗干扰技术的技术要点，以期为日后的生产管理做以借鉴。

一、火电热控系统的干扰因素及其原因分析

对火电热控系统的干扰主要是指对系统电信号的影响。干扰源通过影响信号电缆或系统电源中传导的电信号，轻则造成仪器测量计算结果产生偏差，重则危害整个热控系统、酿成火电安全事故。在生产实践过程中，对火电热控系统产生的主要干扰因素有以下几点：

1、传导干扰

传导干扰指由于电源电路的不标准铺设、长期未检测更换或人为等外力因素而造成的老化、短路、断路、漏电等而产生的干扰。

电路接地质量不过关引起的传导干扰

一个大型火电厂在建厂初期，其生产所需的电力电缆、热控系统电缆和收发信号电缆等就预先在地表铺设完成。若在施工初期未能预留足够的电缆通道，强电弱电未严格分离敷设，或接地工艺的操作不当、施工监管不善，都将为日后火电厂的运行埋下安全隐患。

人为因素或设备损坏引起的传导干扰

火电系统正常运行情况下，380V的强电和220V的弱电是分行为电力机组提供电能的，然而在实际操作过程中，由于一些人为因素或设备的损坏，电源开关处或出现电力传输故障，造成强弱电交融，干扰弱电电缆的正常运行，严重将破坏整个电力机组，同时也将造成人身伤亡事故。

（3）电源电缆绝缘老化漏电引起的传导干扰

火电控制系统的地线包括屏蔽、信号、直流、交流及模拟等等，各种地线功能不同，加之数量较多，在铺设过程中，因施工的过度集中造成电缆的过度密集，出现各类电缆交织在一起的情况在所难免。常态下，电缆之间的传输不会出现互相干扰的情形，但若电缆使用时间过长，电源电缆出现绝缘老化现象，几种信号传输时就有可能产生信号叠加的情况，从而对信号的准确性产生影响。

2、电容电感耦合干扰（分步电容产生的干扰）

由上可知，火电厂在建立初期，地表就预先铺设了大量电缆，而这些电缆都将接入总控制系统。同时，电缆之间将出现分步电容，即因非电容形态而形成的一种分布参数。分步电容本身不会干扰电信号，但会间接的通过将干扰信号传输至其他信号中而使其他信号传输过程汇总受到干扰而失去真实性。

3、大型电气设备启动或闭合时产生的高频干扰

高压电力机组是火电厂电力机组中不可缺少的设备之一。其在在启动或是闭合时，会因为交变电流而形成暂时性的交变磁场。虽然这种交变磁场其磁场的大小和方向都会随着时间按照一定的规律而变化，且仅仅存在于设备启动和闭

合时，但是却难免会对信号电缆或电源电缆产生影响。若影响过大，也会对电力系统的稳定运行造成干扰。

4、外来辐射干扰

外部环境的雷电、雷达、无线电等电磁现象或设备，都是对热控系统中的电信号产生辐射干扰。通常这些干扰可忽略不计，但仍需做好防范措施。

二、火电热控系统抑制干扰的主要措施

1、完善热力控制系统的电源稳定性

热控系统在原始设计时，就已经设计了热工电源盘用以给控制系统及仪器设备提供稳定的电源。不过在生产实际中，热控系统的稳定性还是会受到内外力作用的影响，故而仍需对热力控制系统进行改进和完善：

确保供电电源电网的自负荷稳定，以此消除因电源不稳定或频繁波动而产生的对系统稳定性的不利影响；

（2）在实际应用中，热控系统时常会因为内外因作用而稳定性受到影响，针对于此，必须对这种电源采取双冗余措施。

2、提升接地工艺的合理性和科学性

接地是有效解决热控系统干扰问题的一个关键措施，接地系统设计是否科学合理，直接决定着整个系统的抗干扰能力。接地施工中，应严格按照如下工艺进行：

一点以及多点接地的基本方针

根据电信号频率的不同，施工时选择不同的接地方法：高频信号采取多点接地的方式；低频信号选择一点接地的方式。

不同性质设备接地方式不同

像控制箱、变送器、接线盒、控制盘柜等设备，应与钢结构进行就近连接，以缩小其与热力系统的距离。

电缆屏蔽层的处理工艺

由于在电信号传输中会产生电容电感耦合干扰因素，所以在安装前确保电缆屏蔽完整十分重要。若两条或两条以上的屏蔽电缆必须使用同一插件，则每条电缆的每个屏蔽层都要使用一个接线端子，防止电流穿过屏蔽层时影响电信号的传输。

合理利用隔离技术

科学合理利用隔离技术，也能有效的预防电容电感耦合干扰因素。尤其在像模拟量AI/AO回路这样的关键回路中，必须预防由多种因素造成的电势差而在信号回路中造成的干扰，就更应采用信号隔离器对分步电容进行抑制。

保证敷设电缆的正确性

正确敷设电缆是热控系统甚至整个火电系统正常有效运行的基础。在敷设电缆的过程中，应注意以下几个方面：

强电缆和弱电缆分开铺设

施工时安装足量的电缆通道，保证强弱电缆单独敷设，保证电源电压超过220V、电流小于10A电源电缆与信号电缆的间距超过15cm。

屏蔽层须在信号源端接地

弱信号电缆和强信号电缆之间的距离也不宜过近，而且须保证屏蔽层在信号源端一端进行接地，防止外界干扰，进而降低电信号在传输过程中的失真。

定期检测和维修

在建厂初期不仅要做好电缆的敷设，也要做好各个设备的可靠性分类，明确热控系统各部分的使用年限及检修周期，从而在后期的生产实践中有目的、有秩序的对整个系统进行检测、维修和更新。这就要求提高检修人员的专业水平，加强对检修工作的监督和管理，定期组织应急预案的处理演练，从管理层面上加强热点系统的稳定性和可靠性。

结束语

综上所述，热控系统的可靠性的提高是一个系统工程，不仅涉及电缆敷设、接地工艺、控制设备这些客观因素，还取决于热控系统设计、安装调试、检修运行维护质量这些主观因素。

所以，无论是在系统的设计施工、设备的选择安装上，还是在日常作业及巡检上，都要求我们严格按照标准，科学合理的针对系统中易出现干扰的环节进行软硬技术上的解决。确保整个火电系统的安全和稳定。

参考文献：

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[2]边丽杰.浅议火电厂热控系统抗干扰技术[J].城市建设理论研究（电子版），2011（33）.

[3]庞国良.浅析火电厂热控系统抗干扰技术[J].城市建设理论研究，2014（13）.

[4]杨志佳，刘磊，段朝伟等.火电厂DCS系统中抗干扰技术的应用[J].科技成果管理与研究，2010（12）.

作者简介

李国闽（1987）性别：男，民族：汉，籍贯：福建福州学历：本科，研究方向：火力发电厂热控自动化。单位及邮编,职务/职称：福建华电邵武发电有限公司，354000，热控专业工程师，助理工程师。