摘要：电厂热工控制系统是电厂运行的重要部分，随着电厂逐渐扩张规模，热工控制系统越来越复杂，人们对其精度的要求不断提高。但是热工控制系统容易受到各种因素干扰，进而导致系统故障。通常，电厂热工控制系统会发生测量误差和操作失灵两种故障，进而严重影响到电厂的正常生产和经营，损失电厂的经济利益。因此，本文就电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术进行分析，为电厂的稳定运营提供一些参考。
关键词：电厂；热工控制系统；抗干扰技术
一、电厂热工控制系统干扰信号的应用种类
1.1共模干扰信号
在电厂热工控制系统中，比较常见的干扰信号是共模信号，通常情况下，热工控制信号会与地面产生电位差，这种电位差一般通过电磁辐射和电网窜入的方式干扰热工控制系统运行的稳定性，从而降低电厂热工控制系统的运行效率，这种情况造成的资源浪费非常严重。除此之外，共模干扰信号也可以通过地位差的方式使电厂热工控制系统受到影响，是其线路出现感应现象，从而使电厂热工控制系统的电压出现叠加的情况。而电厂热工控制系统的安全也会受到严重影响，同时使电厂热工控制系统受到严重的干扰。共模干扰信号在电厂热工控制系统中十分常见，给电厂热工控制系统造成的危害也很大，所以，这种干扰信号也得到了相关单位和人员的重视，在实际工作中加强了对共模干扰信号的控制，从而提高了电厂热工控制系统的稳定运行和安全性能。
1.2差模干扰信号
和共模干扰信号一样，车模干扰信号在电厂热工控制系统中也很常见，这种干扰信号主要是因为厂热工控制系统内部的叠加与串联产生的。由于厂热工控制系统内部出现叠加与串联的情况，很容易由于相互作用出现差模干扰信号，对于电厂热工控制系统的稳定和安全造成严重的影响，从而使系统内部的部分电路信号受到干扰。电厂热工控制系统中的两个极点间的电眼受到差模干扰信号的影响，使使系统极点间的电磁场的耦合感应受到干扰，使系统的电路失衡，进而破坏工模运行的稳定性。电厂热工控制系统信号出现电压共同叠加的情况，控制系统控制功能与测量功能就会受到差模干扰信号的影响，是电厂热工控制系统出现功能异常甚至是系统瘫痪，对于厂热工控制系统的安全受到极大的威胁。
二、发电厂热工控制系统主要干扰源分析
2.1电源引入的干扰
一般情况下，热工控制系统的供电电源由厂用电网提供，UPS备用。但电网覆盖面积大，易受空间电磁场的影响。比如大型设备（引风机、脱硫浆液循环泵）的起停、开关操作浪涌等引起的谐波，都相当于干扰引入热工控制系统。
2.2信号线的干扰
热工控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，还会伴有外部干扰信号的侵入。热工信号都为弱电信号，在长距离的传输过程中，经过复杂的现场，本身就容易受到空间磁场的干扰。而且发电厂电缆采用集中敷设，走电缆管或者线槽。这些信号线之间存在分布电容，这些分布电容的存在将对信号产生干扰。
2.3错误接地造成的干扰
正确的接地，既可以抑制电磁干扰，又可以抑制设备向外发出干扰。热工控制系统的接地包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等，接地系统混乱对热工控制系统的干扰主要是由于各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如标准要求热工电缆屏蔽层必须单点接地，如果错误的电缆屏蔽层双端接地，由于两接地点存在电位差，会形成环流造成干扰。
2.4空间的电磁辐射
比如就地测量仪表，作为控制系统测量环节，至关重要，却会受到空间磁场的干扰。
三、热控系统抑制干扰的措施
（见图1）
3.1提高热控系统电源的稳定性及可靠性
在热控系统中，一般设计有热工电源盘，来为控制系统及现场仪表提供电源。在系统电源的设计时，应该考虑冗余供电，各路配电模件应该有独立的截峰二极管（过压）、自动断路器（过流）等保护，供电系统最好采用隔离变压器，使热控接地点和动力强电系统接地点独立开来。为避免波动，在热控DCS系统中，供电电源要尽量来自负荷变化小的电网上，要严格防止强电通过端子排线路串入DCS24V供电回路。在DCS应用中，一方面对现场的电网情况提出要求，
3.2选择正确的系统接地方式，完善系统接地
接地的目的通常有两个，一是为了安全，二是为了抑制干扰。完善的接地系统是热控控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
系统接地的方式一般可分为：浮地方式、直接接地方式和电容接地方式三种。对现在普遍使用的热控DCS系统而言，属于低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入模板滤波等的影响，信号交换频率一般都低于1MHz，所以集中布置的DCS系统信号接地线采用星型接地方式。接地极的接地电阻小于2Ω，接地极最好埋在距建筑物10～15M远处（或与控制器间不大于50m），而且系统接地点必须与强电设备接地点相距15m以上。多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，同时选择适当的接地处单点连接。
图1
3.3电缆的正确选择和施工工艺减少干扰
对于不同的信号要选择不同的电缆传输。现场信号大致分为模拟量信号、开关量信号与数据通讯信号。模拟量信号包括模入和模出信号，此类信号应使用屏蔽对绞电缆连接，信号电缆芯的截面应大于等于lmm2。而高电平（或大电流）的开关量的输入输出信号可用一般对绞电缆（控制电缆）连接，但应与模拟量信号、低电平开关信号分开，单独走电缆槽。电缆屏蔽层宜选用铜带屏蔽或铝箔屏蔽。屏蔽层接地的原则为一端接地。
3.4物理隔离技术的应用
在电厂热工控制系统中，物理隔离技术在抗干扰技术的地位是非常重要的，不仅是一项基础性技术，而且也是一个行之有效的技术。物理隔离技术不同平衡抑制技术，相比于平衡抑制技术，其具有非常的广泛性。在应用中，一定要把干扰源信号导线和动力导线的距离尽量的拉大些。对导线穿管铺设方面，电源线和信号线是不能用一根电导线管的，因为这样会产生干扰信号源。第二点就是在芯电缆的选用上，一定要能够传递出同类的测量信号，这样以后在对干扰源测量的时候，就不需要专门再铺设新的芯电缆。
四、结语
要想使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。
参考文献：
[1]黄泽山.浅谈电厂热工控制系统应用中的抗干扰分析[J].中国电力教育,2011(36):97-98.
[2]李苏乙拉图.电厂热工控制系统中的抗干扰技术分析[J].电源技术应用,2014(03):439+465.
[3]张长斌.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术[J].电子技术与软件工程,2013(22):182.
作者介绍：
闫兴华；1977.12.20，性别：男，籍贯：重庆市忠县，民族：汉族，学历：大专，职称：初级工程师，职务：：QC工程师。
论文作者:闫兴华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
标签：控制系统论文; 干扰论文; 信号论文; 热工论文; 电厂论文; 系统论文; 电缆论文; 《基层建设》2018年第35期论文;