摘要：当电厂热工控制系统在运行过程中其信号常常会受到某些干扰因素的影响，这种干扰对机组的安全运行会有非常大的影响。这些对信号有所干扰的因素就是一些电磁信号，它们常常窜入或者叠加在系统电源以及信号线上。在电厂热工控制系统被干扰的时候非常容易有一系列故障产生，比如测量数据的偏差或者控制失灵甚至对电力安全产生威胁。在这种情况下，我们就要对电厂热工控制系统有所影响的干扰信号进行系统的分析和研究，找出合理的方法来对干扰信号进行抵抗，以对电厂热工控制系统的安全运行进行保障。本文将对电厂热工控制系统中的干扰源进行重点分析，对干扰信号的种类以及抗干扰的方法进行介绍并进行应用，以期达到把热工控制系统抗干扰能力进行提升从而对机组的安全运行进行保障的目的。
关键词：电厂；热工控制系统；抗干扰
随着热工控制系统广泛的应用在电厂中，其对增强电厂运行质量，提高电厂运行效率意义重大，然而，越来越明显的就是其运行过程中的干扰问题。其中，干扰信号指的主要是任意窜入或叠加到热工控制系统信号线路或电源中，从而影响热工控制系统运行的信号。本文首先对热工控制系统干扰的信号种类进行分析，并介绍了其干扰源，最后提出了相关的抗干扰技术，以确保电厂的安全、高效运行。
一、电厂热工控制系统干扰源
对电厂的热工控制系统运行产生干扰的因素主要有以下几种。
1.1 公共阻抗干扰源
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。
1.2 漏电阻干扰源
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的传输。
1.3 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。
1.4 静电耦合引入干扰
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。
1.5 雷击引入干扰
系统周围会因为雷击出现非常大的电磁干扰，同时各种接地线也有引入干扰的可能。
1.6 现代通讯工具干扰
对现代的无线通讯工具，比如手机或者对讲机等都会有强度较大的电磁波发射出来，无线通讯工具产生的交变磁场在信号线以及仪器或者仪表的电路板上会产生耦合，对其设备的运行有所影响。
1.7受到自然因素的干扰
由于雷击或者其它因素所引起的电磁干扰，混入到控制系统中，影响系统的运行，破坏系统，引起信号的干扰。
通过上文中的分析，得知每个干扰信号都一定会有一个干扰来源，一个传输通道，一个较为敏感的电路，三者并存。
二、电厂热工控制系统干扰信号的分类
根据干扰信号作用于热工信号的方法，可以将其分为差模干扰和共模干扰两种。其中差模干扰是指干扰信号和有效输入信号串联迭加。
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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。
2. 共模干扰信号
出现共模干扰信号处出现的原因在于热工控制信号会对地出现一定的地位差，此种地位差以电磁辐射以及电网窜入的方法对热工控制系统产生影响，使用对地电位差的方法会对热工控制系统信号线路产生干扰，进而导致电压叠加问题的出现，干扰到热工控制系统。而共模干扰信号是热工控制系统之中十分重要的信号种类，其在具体应用之中需要做好对共模干扰信号的控制。
三、电厂热工控制系统抗干扰技术的运用
我们可以从以下几个方面来对干扰热工控制系统信号的问题进行抑制：消除或者减弱干扰源、对干扰信号的传递方式进行阻断以及消除接受干扰信号电路的敏感性。在此之外，因为现在工业生产领域对分布式控制系统的广泛应用和智能仪表的普及，例如数字滤波和数字处理这些相对先进的软件技术都有非常好的抗干扰效果。下面我们将对常用的集中技术措施进行一下重点介绍。
1. 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，进而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，进而起到对抗干扰的目的[2]。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：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：如果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，严格执行“导线不困扎，不采用通条电缆”的原则，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
2. 屏蔽干扰信号
对干扰信号进行屏蔽主要是利用金属导体将需要屏蔽的元件、信号线以及电路和组合件等包围起来，把测量设备与干扰信号隔离开来，主要对电流性噪声耦合起到抑制作用，使得外界电磁场不会影响到测量信号。在实际生产过程中，为了消除静电感应信号线通常都会选择屏蔽电缆，而且要将电缆放在金属槽盒中以屏蔽外界磁场的干扰。
3. 平衡抑制
在电路的基础上平衡关系就是平衡抑制，就是两个导线同时传输一样的信号的时候其干扰电压也是相同的，它们之间可以相互抵制消除，这样对外界磁场干扰的抑制效果是非常好的。在实际生产操作的时候双绞线就是平衡电路的一种，其通过对平衡抑制原理的应用来使两根平行线被双绞线完美替代，这样磁场干扰的信号就可以得到相对应的抑制。
结束语
综上所述，鉴于热工控制系统在现代电厂建设与经营中的重要作用，必须要合理分析控制系统中的差模及共模干扰信号，并找出各种干扰源，然后采取有效的抗干扰技术进行解决，以提高热工控制系统的抗干扰能力，从而保证电厂的高效运行与安全生产，最终提高电厂的经济效益。
参考文献
[1]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.
[2]乔小平，吴茵，李文忠.100MW 机组热工控制系统DCS改造[J].内蒙古电力技术.2004（03）
[3]张敏.电厂热工控制系统中的抗干扰技术分析[J].电子技术与软件工程，2014（19）：178.
[4]易伟峰,刘五义. 电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题[J].华中电力,2009,(11).
[5]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）.
论文作者:刘浩宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/29
标签：干扰论文; 信号论文; 控制系统论文; 热工论文; 电厂论文; 抗干扰论文; 导线论文; 《电力设备》2017年第24期论文;