关于电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术探讨 李树旋

关于电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术探讨
李树旋
发表时间：
2018-12-06T11:20:20.067Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第23期 作者： 李树旋 王祥东 郑玉玉
[导读] 在电厂的正常运行当中，热工控制系统的作用非常关键，是电厂运行和生产的基础。

李树旋 王祥东 郑玉玉

山东济矿民生热能有限公司 山东济宁 272211

摘 要：在电厂的正常运行当中，热工控制系统的作用非常关键，是电厂运行和生产的基础。但是，随着电厂规模的不断扩大，热工控
制系统的体系和功能也变得复杂起来，也有越来越多的干扰因素对其造成影响。本文结合了干扰信号的分类和主要的干扰源探讨了电厂热
工控制系统应用中的抗干扰策略。

关键词 ：电厂；热工控制系统；抗干扰技术
1.
干扰信号的分类
1.1
差模干扰信号。在电厂热工控制系统当中，最主要的干扰信号就是差模干扰信号，是由于热工控制系统中的一些电路在叠加或者串
联时候产生的，而且干扰信号之间也会相互产生影响。差模干扰信号会严重干扰热工控制系统的电压，尤其是两个极点间的电压。在热工
控制系统当中，差模干扰信号会使得整个电磁场出现一种耦合感应，从而使热工控制系统中的电路失去平衡，伴随着一定电压产生，发展
成共模干扰模式。而如果差模干扰信号一旦转换成了共模干扰信号，就会严重影响整个热工控制系统的功能，使得系统不能够正常运行。
1.2
共模干扰信号。在电厂热工控制系统当中，共模干扰现象是由于差模干扰信号产生的，会严重影响整个热工控制系统，产生的主要
原因是热工控制信号对地产生的电位差，这种电位差能够通过介入电路和电磁辐射等多种方式对热工控制系统的正常运行造成影响。正是
因为在电厂热工控制系统中，共模干扰信号非常的常见，且造成的不良后果很严重，为了让热工系统的正常运行得到保证，必须要对这类
干扰信号进行平衡抑制。
2
干扰源
2.1
漏电阻

漏电阻也就是绝缘电阻。漏电阻的数值即：额定工作电压的条件下，直流电压与通过电容漏电流的比值[1]。漏电的情况越严重漏电阻
的数值就越小。漏电阻会出现漏电问题主要是因为其绝缘不良。通常有漏电问题出现的时候电阻的绝缘材料就已经有老化情况了，这样就
会影响其他信号。
2.2
公共阻抗

在两个或以上回路共同使用一个抗阻的情况下，就有出现通过公共阻抗造成回路件干扰的可能性。比如在几个回路共同使用同一个阻
抗的时候，电源内阻与汇流条就会变成公共阻抗。
2.3
静电耦合引入干扰

因为在电力系统当中，很多的控制信号线都需要平行的进行布置，而平行的导线之间就存在分布电容，这样就给交变干扰信提供了电
抗通道，这种情况下外部干扰进入系统就变得更加容易了。
2.4
电磁耦合引入干扰

由电感引入的感应电势就是电磁耦合。在突变信号线的周围通常都会有交变电磁场产生，电动势会在这些交变电磁场在并行的导体之
间产生，这样就会对线路有所干扰。
2.5
计算机供电线路上引入的干扰

在一些比较大型的电厂中，电气设备也是比较大型的，在控制的时候需要引入更多的线路与计算机相连。电气设备在日常的控制中需
要进行频繁的启动，一些大的开关装置动作也比较频繁，在启动和开关闭合的过程中，容易产生一些很强的交变磁场。由于计算机供电线
路之间产生的交变磁场容易产生高频干扰和耦合干扰，影响计算机的正常工作，进而影响热工控制系统的正常运行。
2.4
外界干扰源

在电厂热工控制系统中，除了以上系统内部线路之间产生的干扰问题之外，外界的干扰源也会对热工控制系统产生影响。在电厂热工
控制系统的正常运行中，外界的天气也会造成系统受到信号的干扰，比如说雷雨天气，雷击可能会在电厂热工控制系统周围产生磁场，而
且雷击的能量比较大，其电磁干扰信号比较强。随着现代科技的进步，现代的无线通讯设备应用广泛，但是在电厂中，无线通信设备会发
射较强的电磁波，并且产生较强的交变磁场，这种磁场通过电路板的耦合作用容易对热工控制系统产生干扰。

3.
电厂热工控制系统抗干扰技术的运用
3.1
屏蔽系统干扰技术

这一技术主要是利用金属导体将电厂热工控制系统当中的信号线与电路等重要部位完全地包围起来，形成一定的屏蔽体系，而且还要
利用隔离测量的方法，对干扰信号以及系统设备给严密的测量，从而抑制电流产生的耦合性噪声，进而充分保障系统测量信号免受外部电
磁场的影响
[4]。所以在电厂热工控制系统运行的过程中，借助于具有屏蔽功能的电缆可以完全消除静电作用的干扰信号，从而使得系统控
制信号免受外部电磁场的影响。
3.2
平衡抑制技术

所谓的平衡抑制技术即借助于平衡电路，当两条导线具有相同的传输信号，而且还产生相同干扰电压的时候，就能够使得导线中的干
扰电压形成一个平衡的状态，从而抵消干扰信号，进而使得电厂的热工控制系统免收外部磁场的影响。此项技术是热工控制系统抗干扰技
术中的一个重要组成部分，而且也是所有抗干扰技术中比较简单而又灵活的方法之一。所以，在热工控制系统的运行过程中，要科学合理
地运用平衡抑制技术，将双绞线看做系统平衡电路，从而有效抑制外部电磁场中的干扰信号，使得电厂的热工控制系统能够安全稳定地运
行。
3.3
物理隔离技术

作为电厂电工控制系统抗干扰技术的一项基础性技术，物理隔离技术具有非常广泛的应用范围。在应用物理隔离技术的时候，一定要
采用科学合理的设置方式。首先要避免出现平行设置的状况。要保障强弱信号导线的分离，不能将其捆扎在一起，更不可以使用同一条电
缆。要尽可能地拉大干扰源信号导线与动力导线之间的距离，在导线穿管铺设的时候，要保障电源线以及信号线不能使用同一根电导线
管。其次，要尽量保证芯电缆能够传递同类的测量信号。例如在两根导线传递相同信号的时候，要保证铺设在在同一条电缆中。而且，要
防止出现强电系统以及弱电信号回路同时接地线的现象。对于具有相同型号的两根导线的地线路，要首先对其进行短接，然后再与大地相
连。最后，要保证防雷、电气以及分布式控制系统不可以同时使用同一个接地网，而且要使得三者之间保持一定距离，避免三者之间出现
相互影响，只有这样才能有效保证热工控制系统安全稳定运行。
3.4
系统干扰故障的处理

系统干扰故障的处理主要包括接地不良引起的计算机系统故障、母联倒闸引起的保护动作失误和热工系统跳闸停止工作。其中，计算
机系统故障的主要原因为系统接地电位的不均匀分布而导致的系统点位差，计算机系统的非正常运行状态主要循环电流导致。要处理这一
问题，可利用检测仪表使接地点处于浮空状态，从而提高系统内部接地点的质量，确保系统的正常运行。而在控制母联倒闸引起的保护动
作失误时，通常选择具有良好屏蔽效果的双绞线改变电缆干扰信号方向，将系统电源与强电电源进行隔离，以控制其它信号干扰。最后，
在控制电厂热工系统的跳闸问题上，应首先确定其跳闸原因。一般情况下，循环水泵房由于与中央控制室相距较远，因此易受到周边其它
信号的干扰而导致跳闸，导致整个机组停运。要消除这一干扰，就要建立循环水泵房和中央控制室二者之间的回路关系，对其进行及时的
检修，以抵消其周边的信号干扰。

结语

电厂热工控制系统的抗干扰问题是一个比较复杂的问题，需要涉及到多个方面，如工程设计、安装调试以及生产维护等等，因此在抗
干扰设计当中也要对多方面的因素进行考虑，只有这样才能够有效的抑制干扰信号，让热工控制系统的正常运行得到有效的保证。

参考文献：
[1]
贺胜.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题分析[J].中国高新技术企业，2014（20）.
[2]
魏亮.关于电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术探讨[J].山东工业技术，2014（7）.