刍议电厂热工控制系统中的抗干扰技术论文_齐纪

刍议电厂热工控制系统中的抗干扰技术论文_齐纪

(中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司 125300)

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。

关键词:电厂热工;控制系统;抗干扰技术

一、目前电厂热工控制系统中的干扰信号类别

1.1热工控制系统中的差模干扰

在整个电厂的热工控制系统中,最主要的干扰信号就是差模干扰信号,其产生的最主要根源就是在电厂热工控制系统中某些电路电线在串联过程中或者叠加过程中而出现的,而且这种电热信号总是相互影响的。差模干扰信号影响整个电厂热工控制系统的电压,特别是两个极点的电压从而形成严重的信号干扰,电磁场和信号二者之间会出现耦合现象,使电路失去平衡,然后转化为共模干扰,在差模干扰转化为共模干扰,就会出现电压。当整个热工控制上的电压叠加后,就可能产生一定的电压,对整个电厂热工控制系统检测与控制能力产生很大的不利影响,使其不能正常运转。

1.2热工控制系统中的共模干扰

差模干扰在电路失去平衡之后,就会转化成共模干扰模式,在整个电厂热工控制系统中,共模模式会对其产生重要影响,其产生的最主要根源就是共模信号与热工控制信号二者产生地位差,这也是形成共模干扰信号的主要原因之一,这也是电厂热工控制系统中出现电位差的原因,电位差是一种普遍的干扰形式,电位差可以通过介入电路和电磁辐射等方式干扰其正常运行,电厂热工控制系统会产生电路感应的情况,继而又出现电压的不断叠加,因此在实际操作的过程中一定要对共模干扰信号进行控制。

二、电厂热工控制系统的干扰源

2.1电磁耦合形成的干扰源

这是利用将热工控制系统转化为周围的信号线,然后引入感应的电压,变化信号的周围都会出现相应的感应电势,产生电磁场,无用的信号就会对电路产生干扰。如高电压动力设备(如:变压器、动力设备等)周围存在很强的变化的电磁场,这些变化的电磁场通过感应形式窜入或叠加到控制系统中形成干扰。

2.2绝缘不到位而出现的漏电现象

这是由于在长期的使用中,材料逐渐出现了老化、磨损,整个电路的绝缘效果会逐渐下降,对各种信号产生干扰。

2.3计算机自身带来的干扰

计算机系统属于整个控制开关,有开、关两个控制系统,一开一闭都会产生一定的电压或者是电流,这会直接出现耦合干扰信号,所以在实际操作过程中就要尽量减少热工控制系统中开关的关闭次数,减少超出的正常范围而出现的干扰。

2.4雷电等自然限制条件

这种自然现象影响干扰信号是必不可少的,如:电磁感应、电磁辐射等。雷电从一瞬间就能产生很大的电磁干扰现象,这些电磁现象都会流入整个热工控制系统中,这些干扰信号都会影响系统的运行以及正常运转,最后造成热工控制系统中的损坏。

2.5公共电阻抗体干扰

当两个或者是两个以上的线路共同使用的是同一个公用阻抗,就会出现多个线路形成各种的干扰回路,或者是多条线路使用了同一个公共电源。

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2.6现代信息通讯设备之间会形成干扰信号

在日常生活中我们使用的平板电脑、手机,每个现代通讯设备都会产生一个固定的电磁波,热工系统和这种电磁波的来源是十分不同的,所以才会出现耦合干扰信号。

2.7电磁辐射的干扰

在人们的日常生活中,电磁辐射是无处不在的一种干扰模式,在电动碳棒活动、电动机开关等过程中都会产生电磁辐射,其存在的主要形式就是空间辐射,这不仅会影响整个热工控制系统的正常工作,还会感染监测的精确性。

2.8静电引入耦合干扰信号

传统的电线路通常会使用平行布置的形式来摆放,这就会出现电容分布,流动的干扰信号就会产生通道,使原本外部的干扰信号轻而易举的进入系统的内部。

2.9电容耦合

直流静电极易产生电容耦合,系统设备的周围存在很多直电流,很多的直电流都与热工控制系统是平行的,而且直电流与交流量二者之间能够出现电容,在改变电流的情况下就会出现电容耦合,导致干扰信号出现。

三、电厂热工控制系统中的抗干扰技术

3.1平衡抑制技术

平衡抑制的方法就是相互抵消的技术,通常在信号控制源领域中所说的平衡抑制,其实就是合理的利用了平衡电路的作用,如果说两条导线在正常工作中,拥有一样的传送信号,同时干扰电压也能产生一样的量的时候,那么导线中的干扰电压,在两个导线之间就会形成一个平衡的状态,进而就把干扰信号给抵消了,电厂的热工控制系统就可以避免被这种外部磁场所影响,整个热工控制系统就处在一个比较安全的环境中了。这个技术在热工控制系统抗干扰技术领域中,是非常关键的一环,也是其重要的组成部分,不仅有非常好的抗干扰源的效果,而且和其他的抗干扰技术比较起来,更加简单又灵活,大大的提高了维护中的工作效率。

3.2屏蔽系统干扰技术

屏蔽系统抗干扰技术是对电厂热工控制系统里的信号线及电路的重要部位,利用金属导体包围起来。这个系统还不能完全屏蔽干扰源,因此还需要再应用隔离测量的方法,对系统设备和干扰信号进行有效的监控和严密的测量,这样就可以全方位的抑制电流所产生的耦合性噪声,进而系统信号就有了充分的保障,外部的电磁场就不会对其产生影响了。为了减少外部信号对电厂热工控制系统中的干扰,我们在一开始设计的过程中,我们应该应用具有屏蔽功能的电缆,这种电缆可以完全把静电作用的干扰信号消除掉,这样系统控制信号从根本上就不会被电磁场所影响。

3.3物理隔离技术

为了避免干扰信号对热工控制系统造成影响,提高导线的电阻效果,一般采用物理隔离的方法,以便有效达到抗干扰的目标。这一方法能够采用具有很好耐压效果的电绝缘电阻和绝缘材料,来提高绝缘效果,减小对系统的干扰率。值得注意的是,在应用物理隔离技术的时候,一定要根据相关要求,通过科学合理的设置方式,让物理隔离技术有效的保证电厂热工控制系统应用。其要求是:第一,把控制系统、防雷接地网以及电气等等分开设置,确保地界网之间有一定的距离存在;第二,应该避免强电系统回路以及弱电信号使用相同的接地线;第三,确保多芯电缆可对类型的传递测量信号有作用。

3.4接地保护

主要分为保护接地和工作接地。其中保护接地是对电气设备中不带电金属利用金属连接体接地,假如仪表盘意外带电,接地短路电流也可以顺利通过接地电阻;还有就是工作接地,其作用主要是互容耦合和消除互感,确保仪器设备可以稳定可靠、精确的工作。为了尽可能削弱干扰信号,对共模干扰和差模干扰进行抑制,屏蔽接地时一定要接地。

结语

热工控制系统中的干扰问题是十分复杂的,而且热工控制系统还在不断发展,对可靠性要求也是越来越高,因此干扰现象必须得到应有的重视,具体情况具体分析,切实解决热工控制系统的干扰问题。

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.

[2]刘瑞强.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题处理[J].产业与科技论坛,2012.

作者简介:

齐纪(1987.06),男,辽宁省葫芦岛市人,沈阳工程学院 自动化专业 工学学士,职称:助理工程师,单位:中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司。

论文作者:齐纪

论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期

论文发表时间:2016/11/29

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