浅析电厂热工控制系统应用中的抗干扰措施

摘要：随着我们国家电网铺设的普及性，在电厂热工控制系统中，其信号一直会受到干扰，在这种情况下，电厂的热工控制系统，会经常性的在测量上出现偏差和控制失灵的问题，对热工控制系统的安全运行有了很大的威胁。下面文章对电厂热工控制系统应用中的抗干扰措施进行分析，希望为以后抗干扰技术的发展提供可靠的依据。

关键词：电厂；热工控制系统；抗干扰

引言

火力发电厂热工控制系统中不可避免出现和热工控制信号无关的干扰信号，这些信号往往来自窜入或叠加系统电源等处的电磁信号。干扰信号会对控制系统的准确性产生较大的影响，干扰严重会引发保护误动，甚至会导致严重电力事故的发生。因此，对干扰信号产生的原因进行分析，以及根据其产生原因采取预防措施，可以在一定程度上确保火力发电厂机组运行的安全稳定性。本文对有关电厂热工控制系统应用之中的抗干扰进行分析和探讨，举例说明预防措施，希望能够给热工人员提供借鉴，让控制设备更加安全、稳定的运行。

1电厂热工控制系统的干扰源分析

干扰信号的分类是利用其对热工控制信号干扰方式的区别进行划分，主要包括差模干扰和共模干扰。一是，差模干扰信号。差模干扰是信号两级之间的干扰电压，会对热工控制精度造成一定的影响。二是，共模干扰信号。共模干扰信号一般情况下是由热工控制信号对地的电位差造成的，同时这一电位差不但可以通过多种形式影响热工控制系统，还会通过对地产生电位差的形式导致热工控制系统信号产生线路感应的情况，使电压发生叠加，对热工控制系统造成干扰。电厂热工控制系统的干扰源主要包括：

1.1漏电阻干扰源

漏电阻即绝缘电阻，其数值主要由电容中通过的漏电流、额定工作电压下直流电压之间的比值确定的。如果漏电阻的数值越小，则说明漏电情况越严重。而漏电情况的发生与绝缘不良有很大的关系。一些绝缘材料易发生老化、绝缘性能降低，进而出现漏电加重的情况，这会对其他信号造成影响，最终影响电厂热工控制系统的运行。

1.2公共阻抗干扰源

在电路的设计中，通常我们会在两个或者两个以上的回路中，设计一个共同使用的阻抗，但是问题有时也会在这种情况下发生，在电流通过公共阻抗的时候，在回流的过程中很容易产生回路间的干扰，这就是公共阻抗干扰源的来源。像这种情况，也就是说公共阻抗都是发生在多个电路共同使用同一个电源的情况中，电源的内阻和汇流条一定会变成公共阻抗，所以如果要是减少电厂热工控制系统应用中干扰源，我们在电源回路的设计中，最好避免让多个电流公用一个阻抗。

1.3静电耦合引入的干扰

我们在电力系统设计当中，通常情况下，大多数人都会对控制信号的电线进行平行排置，这样不仅美观，而且方便发生问题寻找故障电线源，但是这种布置的缺点就是，因为在这么多的平行导线之间，肯定会分布大量的电容，那么这些电容的形成，就会间接的成为干扰信号的电抗通道，有这个内部电容的大漏洞，外部干扰源对电厂热工控制系统应用中进行干扰的概率就会大大的增加，对电厂热工控制系统的安全性形成了极大的挑战。

1.4电磁耦合引入

电磁耦合指的是一种感应电势，它是由电感作用引入的。交变电磁场会在所有交变信号线周围产生和存在。在并行导体之间，这些电磁场会产生电动势，进而干扰线路，且影响电厂的热工控制系统。

1.5雷击

雷击是在雷雨天气中十分常见的一种自然现象，如果防雷措施不到位，则雷击会对很多电力设备和系统造成影响。在雷击的影响下，电厂热工控制系统周围将会有很大的电磁干扰产生。同时，这些干扰将会通过各种设备的接地线进入热工控制系统中，对其造成干扰。

1.6无线通信设备

随着科技的发展，越来越多的无线通信设备逐渐出现，且得到了广泛应用。比如手机、笔记本电脑等设备，在工作时会产生较强的电磁波，这些电磁波又会形成一定的交变磁场。在信号线、仪表和仪器等设备中，交表磁场通过电路耦合效应，会对电厂热工控制系统造成一定的干扰。

2电厂热工控制系统应用中的抗干扰措施

2.1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。

2.2屏蔽系统干扰技术

抗干扰技术是利用金属导体，把电厂热工控制系统里的信号线，还有电路这些非常重要的部位，完全地包围起来，最后形成有一定的屏蔽作用的屏蔽体系。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。

2.3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。

2.4接地保护

接地保护是通过接地保护装置对干扰进行抑制，具体分为两个情况，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。

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