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電廠熱工控制系統(tǒng)中干擾來源分析及控制機制建設(shè)論文
在電廠的生產(chǎn)和運行中，熱工控制系統(tǒng)是保障安全和穩(wěn)定的重要手段，對電廠的良好發(fā)展具有重要的意義。隨著社會的發(fā)展，電廠的規(guī)模不斷擴大，機組容量在不斷提升，熱工控制系統(tǒng)的功能也越來越復(fù)雜。因此，熱工控制系統(tǒng)往往會受到外界的干擾而發(fā)生失靈或失控故障，這會對電廠的正常運行和生產(chǎn)造成不良影響。為了對熱工控制系統(tǒng)的干擾進(jìn)行有效控制，要對干擾來源進(jìn)行細(xì)致分析，并且采取有效的對策進(jìn)行控制，從而確保電廠的持續(xù)發(fā)展。
1 電廠熱工控制系統(tǒng)的干擾來源
1.1 漏電阻
漏電阻即絕緣電阻，其數(shù)值主要由電容中通過的漏電流、額定工作電壓下直流電壓之間的比值確定的。如果漏電阻的數(shù)值越小，則說明漏電情況越嚴(yán)重。而漏電情況的發(fā)生與絕緣不良有很大的關(guān)系。一些絕緣材料易發(fā)生老化、絕緣性能降低，進(jìn)而出現(xiàn)漏電加重的情況，這會對其他信號造成影響，最終影響電廠熱工控制系統(tǒng)的運行。
1.2 公共阻抗
在兩個或兩個以上的回路中，如果使用同一個阻抗，則可能會在公共阻抗的影響下，在回路之間產(chǎn)生干擾。而當(dāng)多個電路共同使用統(tǒng)1個電源時，電源的內(nèi)阻與匯流條會共同作用形成公共阻抗，進(jìn)而對電廠熱工控制系統(tǒng)造成干擾。
1.3 靜電耦合引入
在電力系統(tǒng)中，需要平行布置很多控制信號線，而在平行導(dǎo)線之間分布有電容，這會形成一定的電抗通道給交變干擾信號，進(jìn)而使外部干擾進(jìn)入的概率大大提升，增加影響電廠熱工控制系統(tǒng)的概率。
1.4 電磁耦合引入
電磁耦合指的是一種感應(yīng)電勢，它是由電感作用引入的。交變電磁場會在所有交變信號線周圍產(chǎn)生和存在。在并行導(dǎo)體之間，這些電磁場會產(chǎn)生電動勢，進(jìn)而干擾線路，且影響電廠的熱工控制系統(tǒng)。
1.5 雷擊
雷擊是在雷雨天氣中十分常見的一種自然現(xiàn)象，如果防雷
措施不到位，則雷擊會對很多電力設(shè)備和系統(tǒng)造成影響。在雷擊的影響下，電廠熱工控制系統(tǒng)周圍將會有很大的電磁干擾產(chǎn)生。同時，這些干擾將會通過各種設(shè)備的接地線進(jìn)入熱工控制系統(tǒng)中，對其造成干擾。
1.6 無線通信設(shè)備
隨著科技的發(fā)展，越來越多的無線通信設(shè)備逐漸出現(xiàn)，且得到了廣泛應(yīng)用。比如手機、筆記本電腦等設(shè)備，在工作時會產(chǎn)生較強的電磁波，這些電磁波又會形成一定的交變磁場。在信號線、儀表和儀器等設(shè)備中，交表磁場通過電路耦合效應(yīng)，會對電廠熱工控制系統(tǒng)造成一定的干擾。
2 電廠熱工控制系統(tǒng)中干擾信號的種類
2.1 差模干擾信號
在電廠熱工控制系統(tǒng)中，差模信號干擾指的是在熱工控制信號的疊加和串聯(lián)過程中形成的干擾，具體如圖1所示。
圖1中，U1為信號源，U2為差模干擾信號，R為信號源中的內(nèi)阻。差模干擾信號對電廠熱工控制系統(tǒng)的干擾主要是在兩個極點的電壓之間。此時，在信號之間，其電磁場會發(fā)生耦合感應(yīng)，在電路失衡并向著共模干擾方向轉(zhuǎn)變的同時，還會產(chǎn)生一定的電壓。如果在熱工控制信號中電壓產(chǎn)生疊加作用，則會極大地影響電廠熱工控制系統(tǒng)的控制功能和測量功能。
2.2 共模干擾信號
電廠熱工控制系統(tǒng)中的共模干擾信號主要是在熱工控制信號與大地之間產(chǎn)生了一定的電位差。在信號線路感應(yīng)狀態(tài)中，會發(fā)生對地電位差、電磁輻射和電網(wǎng)竄入等情況，且在電廠熱工控制系統(tǒng)中產(chǎn)生了電壓疊加，進(jìn)而對其造成一定的干擾，具體如圖2所示。
圖1 差模干擾信號 圖2 共模干擾信號
圖2中，A和B為電廠熱工控制系統(tǒng)的兩個信號輸入端點，Ucm為兩個端點之間共有電壓的干擾信號。如果A端系統(tǒng)為US +Ucm的對地電壓，B端系統(tǒng)為Ucm的對地電壓，則電廠熱工控制系統(tǒng)中A和B兩端共有的電壓為Ucm，即二者的共模電壓。
3 控制對策
3.1 屏蔽系統(tǒng)干擾
屏蔽系統(tǒng)干擾主要是利用金屬導(dǎo)體，將電廠熱工控制系統(tǒng)中的電路、信號線等重要部位進(jìn)行全面包圍，對相應(yīng)的屏蔽體系進(jìn)行構(gòu)建。同時，還應(yīng)應(yīng)用隔離測量的方法，嚴(yán)密測量系統(tǒng)設(shè)備和干擾信號，進(jìn)而對電流產(chǎn)生的耦合性噪聲進(jìn)行抑制。在外部電磁場存在的環(huán)境中，可對系統(tǒng)測量信號進(jìn)行充分保護(hù)，避免其受到電磁場的影響和干擾。因此，在電廠熱工控制系統(tǒng)的運行過程中，所采用的電纜應(yīng)具有良好的屏蔽功能，這樣才能在外部電磁場的影響下對系統(tǒng)的控制信號進(jìn)行有效保護(hù)。
3.2 平衡抑制
平衡抑制指的是利用平衡電路。如果有相同的傳輸信號出現(xiàn)在2條導(dǎo)線中，同時，還有相同的干擾電壓產(chǎn)生，則平衡電路就能使干擾電壓在導(dǎo)線中形成相對穩(wěn)定的狀態(tài)，從而消除干擾信號，保護(hù)電廠熱工控制系統(tǒng)在外部磁場中不受干擾。在電廠熱工控制系統(tǒng)的干擾控制中，平衡抑制是十分重要的手段之一，同時，也是十分靈活、有效的方式。因此，在實際工作中，應(yīng)對平衡抑制進(jìn)行科學(xué)、合理的應(yīng)用。系統(tǒng)中的平衡電路可用雙絞線替代，進(jìn)而對電廠熱工控制系統(tǒng)的外部電磁場干擾進(jìn)行有效控制，保證電廠熱工控制系統(tǒng)的良好運行狀態(tài)。
3.3 物理隔離
物理隔離是電廠熱工控制系統(tǒng)干擾控制中最基礎(chǔ)的措施，其應(yīng)用范圍十分廣泛。應(yīng)采取科學(xué)、有效的方法進(jìn)行具體設(shè)置，充分引用物理隔離。在設(shè)置過程中，不可出現(xiàn)平行設(shè)置的情況。注意嚴(yán)格分離強、弱信號導(dǎo)線，不能將其放在一起捆扎，也不能使用同一條電纜。對于動力導(dǎo)線和干擾源信號導(dǎo)線之間的距離，要在條件允許的范圍內(nèi)盡可能拉大。在穿管進(jìn)行導(dǎo)線鋪設(shè)的過程中，避免使用同一根電導(dǎo)線管對信號線和電源線連接。
同時，應(yīng)確保同類測量信號的傳遞通過芯電纜進(jìn)行。如果相同的信號在2根導(dǎo)線中傳遞，則應(yīng)保證這2根導(dǎo)線是在同一條電纜中鋪設(shè)的。同時，還應(yīng)避免出現(xiàn)弱電信號回路、強電系統(tǒng)同時與地線連接的情況。如果2根導(dǎo)線的接地線路型號相同，則應(yīng)在短接后將其連接至地線。
此外，在同一個接地網(wǎng)中，不能同時連接分布式控制系統(tǒng)、電氣和防雷，應(yīng)在三者之間保持一定的距離，防止其相互影響。只有這樣，才能對電廠熱工控制系統(tǒng)的正常運行進(jìn)行有力保障。
4 結(jié)束語
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