摘要：保证电厂安全运行的主要基础依据是电厂热工控制系统，由于现代科学技术的不断发展，热工控制系统的功能以及体制也随之发生改变。由于热工控制系统的复杂性，导致热工控制系统受到外界干扰的机率就会增大。全面研究了电厂热工控制系统抗干技术，从干扰信号的分类入手，将干扰信号进行合理的分类，便于对热工控制系统的隔离、屏蔽以及故障的排除等一系列的工作进行，将热工控制系统的抗干扰能力得以提高，确保检测的准确性、动作的精准性，将热工控制系统的功能和价值得以体现，使热工控制系统得以安全运行。
关键词：电厂热工；控制系统；信号干扰；类型；应对策略
一、引言
电厂热工控制系统为电厂的安全生产和高效运转提供重要保障。随着电厂不断的改造扩建，新机组和设备的更新换代，装机容量和智能化程度都显著提升，使得热工控制系统更加集成化和复杂化。控制系统的功能越多，受到外界干扰的概率就越大，就越容易引起热工控制系统的动作失灵、检测故障等问题。文章重点从电厂热工控制系统干扰信号的类型入手，提出抗干扰故障排除等策略来削弱或屏蔽干扰信号，实现提升控制系统抗干扰能力的目的。
二、电厂热工控制系统的组成
电厂热工控制系统是总控制系统的关键，它具有多个组成部分：
控制系统、检测系统以及执行系统。电厂热工控制系统的工作环境相对恶劣，因此，很容易发生故障。随着科技水平的提升，自动化技术被广泛应用于热工控制系统中。目前，DCS系统是电厂热工控制系统的核心，它结合了多媒体技术与互联网通信技术的优点。烟气脱硫系统是通过计算机进行操控，在对其进行操作时，还可以检测系统的运行状态，从而提高系统的稳定性。通过辅助系统集中控制网络能够将不同的设备进行连通，这有利于及时调整系统的状态，以满足电厂多元化的需求。
三、干扰的主要来源及类型
（一）绝缘电阻与公共阻抗
绝缘电阻的数值可以直观的体现绝缘的效果。绝缘电阻在数值上
等于额定电压与漏电电流之比，绝缘电阻的数值与漏电情况成反比。漏电现象的主要原因为绝缘电阻的材料问题，热工控制系统长期运行可能会造成绝缘电阻出现老化的现象，老化的绝缘电阻便失去了绝缘的功能而导致漏电，漏电可能会使控制系统产生干扰信号。公共阻抗主要是由于多个回路交叉的情况，不同回路之间可能会产生干扰。
（二）静电耦合与电磁耦合
热工控制系统中的信号线为平行分布，而平行导线中的电容能够为干扰信号提供电抗通道，从而有利于干扰信号侵入控制系统，这种干扰产生的主要原因为静电耦合；而电磁耦合主要通过电磁感应而产生电动势。在信号线周围，往往存在着电磁场，通过导体间的互相作用，干扰信号利用电动势而影响热工控制系统。
（三）天气因素
在天气恶劣的环境条件下，尤其在雷雨天气，会在信号线周围产生较大的磁场，进而产生干扰信号。此外，控制系统具有很多接地线，在天气恶劣时，通过对接地线产生干扰也能间接的造成热工控制系统的干扰。
（四）无线设备的干扰
无线设备通常会产生电磁波，在电厂热工控制系统周围使用无线设备，会产生干扰磁场，干扰信号可以通过系统的信号线路产生电路耦合干扰。无线设备的干扰可以通过远离干扰源而得到解决。
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（五）静电耦合引起的干扰
在电力控制系统设计中，通常将控制信号的电线进行平行设置，这样不仅美观，而且方便查找故障。但这种布线方式会使平行导线间形成大量电容，从而成为干扰信号的电抗通道。这个内部电容的存在大大增加了外部干扰源对电厂热工控制系统的干扰概率，对系统的安全是一个极大威胁。
（六）差模干扰信号
差模干扰信号的产生是由于热工控制系统内信号的叠加，多种信号之间会产生相互作用，从而对热工控制系统产生干扰。差模干扰信号是由于信号线路极点之间存在电压，而这个电压的产生受到电路耦合、失衡的影响。差模干扰信号的电压能够在控制系统中进行累积和相互作用，从而造成系统失灵，严重影响系统的测量结果。
（七）共模干扰信号
共同干扰信号的产生受到电压的影响，热工控制系统在工作时，能够与地面形成一定的电势差，如果存在电磁辐射或电磁波，它们会直接干扰热工控制系统，与此同时，还会产生一定的电磁感应，从而产生干扰信号。电磁感应会造成电压之间的叠加，当达到一定数值时，便会产生共模干扰信号，共模干扰信号的存在会使热工控制系统失去原有的功能。
四、电厂热工控制系统干扰的应对策略
应对电厂热工控制系统的干扰故障，必须从以下几个方面着手：①使接地线接触良好。接触不良很容易将干扰信号传递到热工控制系统中，针对这一情况，电厂应该加强检查，以预防为主。保持接地线接触良好能够使其具有均匀的电位分布，导致接地线中出现电流而严重影响系统的正常运转。因此，电厂相关人员应该以检测仪表为工具对接地线进行检测，为接地线设置保护装置，以最大程度的降低干扰。②提高保护动作的准确率。母联倒闸在运行过程中会产生较强的电磁干扰，从而影响保护动作的执行。在实际工作中，电厂应该采用具有屏蔽功能的线路，以最大程度的降低电磁干扰对保护动作的作用。
（一）物理隔离抗干扰技术
在电厂热工控制系统中，其抗干扰的根本技术就是物理隔离技术。
物理隔离技术指的是用物理隔离和阻断的方法对干扰信号加以屏蔽，从而使系统免受干扰信号的影响，提高电厂热工控制系统的稳定性。物理隔离法还可运用增大导线电阻的阻值来达到抗干扰的效果。具体工作中，绝缘效果较好的材料和电阻能有效提高漏电阻的绝缘性能，避免漏电阻产生干扰，提升电厂热工控制系统的抗干扰能力。电厂热工控制系统采用物理隔离法进行抗干扰时，应注意设置方式和相关方面的技术要求，着重注意以下几个要点。
（1）弱电信号系统和强电系统应采取不同的接电线，因为同一接地线会产生互相干扰。
（2）同类型信号进行传输时应作用于同一条多芯电缆中，避免不同信号传输时产生互相干扰。
（3）应将控制系统、电气系统和防雷的接地线分开接地，避免三网信号互相干扰，保证电厂热工控制系统的稳定性。
（4）电厂热工控制系统的电线应避免平行架设，避免导线间形成相互干扰。
（5）电厂热工控制系统不同类型的信号线会产生互相干扰，因此强信号线和弱信号线不能布置在同一电缆线中，应采用不同电缆线分开传输，且强信号电缆线、弱信号电缆线、电源线、干扰信号线等不同信号导线间的距离应尽可能大，避免产生互相干扰。
五、结语
确保电厂实现现代化的建设安全、平衡的经营运行，热工控制系统的正常使用显得尤其重要，采用屏蔽干扰技术、平衡抵制技术以及物理隔离技术可以将热工系统中的差模干扰信号和共模干扰信号得以很好的控制，真正意义上提升电厂热工控制系统的抗干扰能力。
论文作者:钟朝阳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/16
标签：控制系统论文; 干扰论文; 热工论文; 电厂论文; 信号论文; 抗干扰论文; 接地线论文; 《基层建设》2018年第28期论文;