摘要：热工控制系统的电源由电网提供，由于电网自身具有复杂性，所以热工控制系统在运行中常受到多种干扰，其中主要为叠加或者窜入系统的干扰信号或磁场，包括供电电源的干扰、信号线的干扰、热工控制系统内部干扰源等干扰因素，这些干扰信号影响系统的仪表测量结果，并对系统的正常运行造成严重影响，部分电力故障和电力事故因此而发生。文章重点就电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：电厂热工；控制系统；抗干扰；技术要点
一个电厂可以高效率的运行以及安全的生产都要依赖于电厂热工控制系统的正常运行，随着如今经济的发展与人们需求的增加，电厂的规模也越来越大，同时其内部的机组容量也相对增加，随之而来的是各种外部或者内部对于电厂热工控制系统的影响几率变大，这些影响会使热工控制系统的运转以及功能失灵，其测量也会出现偏差，对电厂正常的运行和经营产生严重影响，所以要想将热工控制系统的干扰进行有效避免，电厂就必须要针对其问题进行持续的研究和分析，对抗干扰技术进行科学的选择，在根本上提升控制系统的抗干扰能力以消除由于干扰所产生的故障，使电厂热工控制系统的作用和功能充分的发挥出来，以对电厂的可持续发展进行保障与促进。
1电厂热工控制系统干扰信号种类分析
1.1差模干扰信号
差模干扰信号产生的原因主要是由于热工控制信号在热工控制系统内部串联和叠加的过程中由于相互影响而形成的一种干扰信号，热工控制系统差模干扰信号主要是对热工控制信号两个极点间电压形成干扰，这时其电磁场将在信号之间的耦合感应以及电路失衡变换成为共模干扰时，产生一定的电压。当这个电压叠加在热工控制信号上，就会对热工控制系统的测量功能和控制功能造成很大的影响。
1.2共模干扰信号
共模干扰信号产生的主要原因是热工控制信号对地产生的电位差，这种电位差可以通过电网窜入、电磁辐射等方式影响热工控制系统，也可以以对地电位差的方式造成热工控制系统信号线路感应现象，出现电压的叠加问题，会对热工控制系统产生干扰。共模干扰信号是热工控制系统主要的信号类型，应该在实际的操作中加强对共模干扰信号的控制。
2电厂热工控制系统应用中主要干扰源
2.1漏电阻和公共阻抗引起的干扰
在电厂热工控制系统中，对其正常运行产生信号干扰的源头有很多，只有找到真正的干扰源，才能从根本上解决信号干扰问题，才能保证热工控制系统免受干扰。在热工控制系统中，一些电路在长期使用的过程中，容易受到周围环境的氧化、老化等作用，使得电路在使用的过程中出现漏电阻等问题。在热工控制系统中，由于绝缘不良造成的漏电阻现象是常见的问题，漏电问题容易影响到其他的信号，对热工控制系统产生干扰。在电厂热工控制系统中，经常会出现两个或者多个回路共用一个阻抗，这个阻抗被称为公共阻抗，公共阻抗容易导致各个电路之间产生一定的干扰，影响着热工控制系统的正常运行。
2.2耦合引入的干扰
在电厂热工控制系统中，由于耦合问题而引入的信号干扰也是常见的一种类型，这类干扰主要分为两种：一种是静电耦合引入的干扰，另一种是电磁耦合引入的干扰。在电力系统中，通常都是由许多电路组成的，在热工控制系统中一些控制信号的线路必须是平行布置的，在平行的控制线路中就会产生电容，这种电容为交变干扰信号提供电抗通道，电抗通道的产生就为外界的干扰信号提供了场所，于是引入了干扰信号。电磁耦合引入的干扰是因为在热工控制系统中，电路之间产生交变的感应磁场，这些交变的感应磁场互相影响，在一些电器元件之间产生一定的电动势，对热工控制系统产生干扰。
2.3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。
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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
屏蔽系统干扰技术主要对干扰信号采用屏蔽技术，这样可以起到使热工控制系统免受干扰信号影响的作用。屏蔽系统干扰技术的主旨是将热工控制系统的主要器件用金属包围起来，特别对热工控制系统电路、信号线以及重要元器件等部位用金属导体完全包围，形成屏蔽体系，降低外部干扰信号对热工控制系统的影响。
3.2平衡抑制技术
平衡抑制技术是热工控制系统抗干扰技术的重要组成，是各种抗干扰技术中较为灵活和简便的方法，平衡抑制技术的主要基础是平衡电路，以两条传输信号相同的导线抵消干扰信号，达到平抑干扰信号的目的。在热工控制系统实际运行过程中，可采取平衡抑制的方法，采用双绞线作为系统平衡电路，对系统外部电磁场存在的干扰信号起到一定的抑制作用，达到维持热工控制系统功能稳定的目的。
3.3物理隔离技术
物理隔离技术是热工控制系统抗干扰技术的基础性技术，其主要要点是应用物理方面的隔离措施，实现干扰信号的有效阻断，降低干扰对热工控制系统的影响，提高热工控制系统的稳定。利用物理隔离的方法还可以有效提高导线电阻的绝缘效果，起到对抗干扰的目的。在实际的工作中为了实现系统抗干扰的目的，可在应用耐压效果好的绝缘材料以及电绝缘电阻，提高漏电阻的绝缘效果，防止漏电阻对系统的干扰。在系统物理隔离应用过程中，其设置方式是很重要的，应该注意相关的设置和技术方面的要求，即应该避免弱点信号和强电系统回路采用同一接地线，降低接地时产生的干扰。应该将电气、控制系统以及防雷的接地网分开设置，并保证三个地界网存在一定的间距，避免三网间相互的影响，确保热工控制系统稳定的工作。应该保证多芯电缆能够作用于同类型的传递测量信号中，例如一旦两条导线的传递信号相一致，并设置在同条电缆上，这样有利于在源头上控制干扰信号。应该防止热工控制系统导线的平行设置，预防导线间的相互干扰，特别应该注意的是热工控制系统强信号和弱信号的导线必须做到分离，真正将信号动力导线、信号导线和干扰源间距扩大，保证信号线和电源线不共用同条导线。
3.4处理好热工控制系统的干扰故障
应该避免出现因接地不良而导致的热工控制系统故障，预防的重点应该控制在系统接地电位的分布不够均匀上，预防接地产生的电位差，从而形成地循环电流，导致热工控制系统无法正常运行。因此，工作人员可利用检测仪表使得接地点呈现浮空状态，保证热工控制系统接地点的设置质量，消除系统故障，保证系统的安全运行，避免发生热工控制系统母联倒闸导致的保护动作失误，当母联倒闸的电缆发出强烈的电磁干扰时，就会对系统保护动作控制信号产生干扰，可以使用具有屏蔽效果的双绞线，使得电缆干扰改变走向，并与强电电缆保持相对距离，以防止其对系统控制信号的干扰。要避免发电机组跳闸故障的发生，特别要预防循环水泵故障的发生，由于循环水泵房与中央控制室的距离较远，其控制信号受到外部电磁场的干扰，循环水泵发生跳闸，继而热工机组跳闸。在实际工作中应该加强对循环水泵和中央控制室的接地系统的检查，在确保干扰信号的消除，维持循环水泵的功能稳定。
4电厂热工控制系统的干扰故障的有效处理措施
首先，要避免出现由于接地不良而造成的热工控制系统故障。针对此问题的预防重点即为有效控制系统接地电位的分布不均匀现象，要避免由接地产生的电位差而出现的循环电流，最终造成热工控制系统不能正常地运行，所以现场的工作人员要利用检测仪表功能，使得系统的接地点能够处于一种浮空的状态，使热工控制系统接地能够具有良好的设置，避免其他故障的发生，使得电厂的热工控制系统能够安全稳定运行；其次，要避免出现热工控制系统母联倒闸而造成的保护动作失误现象。在母联倒闸电缆发出较强的电磁干扰的时候，就会严重干扰到系统保护动作控制信号，并将会影响系统的正常运行。针对此问题，可以选用具有屏蔽功能的双绞线，改变电缆干扰的走向，同时还要使其能够与强电电缆保持相对的距离，避免其对系统控制系统信号产生干扰；最后，要避免发电机组出现跳闸故障，尤其是要有效地防止循环水泵故障的发生。因为循环水泵房要远离中央控制室，所以外部电磁场就会干扰到循环水泵房的控制信号，一旦循环水泵出现跳闸现象，那么紧接着热工机组也会发生跳闸。因此，在实际的工作中，电厂的工作人员要严格地检查中央控制室以及循环水泵的接地系统，有效地消除干扰信号，保证循环水泵能够正常稳定的运行。
5结束语
综上所述，电厂现代化的建设和经营离不开热工控制系统功能的正常发挥，在热工控制系统的运行中会产生差模干扰信号和共模干扰信号，对热工控制系统功能和安全的影响。本研究提供了屏蔽干扰、平衡抑制和物理隔离等一系列方法，目的是提高电厂热工控制系统的抗干扰能力，由于研究起点和研究方法存在的不足，导致研究存在各种问题，同仁应该针对本研究的长处和缺憾展开进一步分析，以加强实际研究和理论论证为手段，真正提升热工控制系统抗干扰能力，确保热工控制系统功能。
参考文献：
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[3]秦志泉.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术研究[J].技术与市场，2017，24（07）：139+141.
论文作者:杨璟屏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
标签：控制系统论文; 干扰论文; 热工论文; 信号论文; 电厂论文; 抗干扰论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第33期论文;