论文部分内容阅读
中图分类号：TD702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0260-02
热控电缆的干扰致使一些信号发生信息畸变，而使参数显示不准，控制设备出现误扰动，自动投入品质不好，严重影响机组安全经济运行。这些问题在#1、2机组频繁发生，一直困扰着电厂的运行人员和热控检修人员，在调试和试运初期及生产期间因此造成DCS模块损坏，试运期间仪表和自动不能更好投入，而他们却无法从根本上彻底解决。为了交出一个让业主满意的机组，创建精品工程，确保仪表、保护和自动100%投入率的实现，多次和电厂、监理、设计人员和设备厂家探讨研究，以电缆分层敷设、严格正确的盘柜和电缆屏蔽接地、增加了电缆桥架接地等一系列技术创新，尤其电缆分层敷设是国内设计中所少有的，盘柜、电缆桥架和电缆屏蔽接地也是行业的最高要求，在设计中要求不明。事实证明，这个技术创新优化克服了热控电缆防干扰问题。在“168”试运前期，仪表、保护和自动已经全部投入，参数显示正确、稳定，自动投入品质优良。尤其汽机ETS（汽机危机遮断保护系统）系统和TSI（汽机监视）系统的可靠运行，没有因此出现误动和拒动，设备厂家给予高度的称赞。为今后的安装和调试提供了重要的理论和实践的成功经验。
一.热控信号干扰的来源
要解决这个问题，首先要知道干扰产生的来源和传播途径，只有屏蔽产生干扰设备或把干扰产生降到最低，切断传播途径，增强设备的抗干扰性能，才能从根本上解决干扰问题。干扰主要分为以下几种：
1.外部干扰：凡能在空间产生电磁场的电气设备和输电线路而产生。首先，电厂本身就是一个很强的交变电磁场，再加上380/220V及以上交流电的电磁干扰，在这样的环境中电缆及控制设备必然会受到电容（静电）耦合、电磁耦合等电磁干扰。再一个，电缆也是干扰的主要发生器，它向空间发射电磁信号。
2.射频干扰：指大功率的高频发生装置、电气装置开、断时产生的火花及电焊机产生的弧光等。
3.感应干扰：指信号电缆经过较强的交变磁场时，耦合到信号回路中的干扰。
二.采取的方法和技术措施
通过对上述干扰产生的分析和研究，我们确定出了解决的几个方案。把解决方案和电厂、设计院共同商讨，立即得到赞同和认可，并付之实施。总体思路如下：
1.合理优化电缆排列层，将动力、控制、信号电缆分层敷设，减少相互干扰。在电缆敷设的前期，进行电缆合理的重排，严格地控制了控制缆和信号缆的合并，阻绝相互干扰。
2.合理使用屏蔽电缆，屏蔽层达到正确、可靠接地，强弱电电信号尽量使用专用接线盒、端子排。工程中重要参数的、易被干扰的或怕干扰影响的信号合理地采用屏蔽电缆，并把屏蔽层如何正确接地在施工技术手册中作了明确规定，有效地在施工过程中得到控制。
3.能产生强磁设备和易被干扰设备采取一定屏蔽措施和良好接地。国产机组中，采用电缆桥架封闭并接地，这样可以有效地控制干扰的传播。盘台柜箱严格进行屏蔽措施和接地。
4.能产生强磁设备和易被干扰设备采取一定屏蔽措施和良好接地。
5.各种设备支架进行良好接地。
6.在施工和生产中进行控制，降低和避免不必要的射频干扰。
三 、具体方案的实施情况：
1.电缆桥架分层安装
原设计为主通道三路，每路共三层，桥架厚度为150mm，根据这个设计虽然实现了分层敷设，但在实施上比较困难，原因是三路通道电缆交叉的问题难以解决，按照技术规范要求，如果桥架高度为150mm，两层至少为500mm，在锅炉各层将会影响通行。我们经过反复研究，根据电缆的使用数量把设计进行了优化，改为两路三层，一路为动力电缆层、一路为控制信号层，分支架上层为动力层、下层为信号控制层，桥架厚度改为100mm。这样的每一路电缆桥架，都按照两层安装，实现了分层敷设。在#4机组中我们继续应用了这种方案。
2.合理优化电缆排列层，将动力、控制、信号电缆分层敷设
在电缆敷设的前期，进行电缆合理的重排，采取了动力、控制、信号电缆分层，严格禁止控制缆和信号缆的合并，合理使用屏蔽电缆，在电缆敷设清册中明确标识，经过反复审查斟酌才定稿，并把敷设要求写进作业指导书。为了防止误走线路，就用红漆在每层桥架上喷印了标志；在敷设电缆前，组织敷设人员进行了学习和交底，确保了敷设质量。这样，从电缆敷设上阻绝相互干扰。
3. 电缆桥架封闭并接地
考虑到电缆桥架是产生强磁的设备和易被干扰的设备，尽管在安装时支架和桥架基本接地，但并不可靠，我们借鉴了国外的经验和技术，采用电缆主桥架封闭并接地的方法，把主通道的桥架基本上做到封闭，同时，主通道的每节桥架间用φ10mm的裸铜电缆钢射钉铆接的方式相连，每隔4～6米与就近的钢结构用钢射钉铆焊接地（见附图一），这样可以有效地控制了电缆干扰的传播和被干扰。
4.严格可靠的屏蔽接地
在这个工程中，我们统一采用在盘侧电缆一端接地法，即在电子设备间的DCS盘柜等为中心的单端接地，就地及其余盘电缆的另一端浮空。具体方法是：在电缆剥皮作头时，把每根电缆的屏蔽网统一梳理出150mm左右长绞成一股，每4～6股合成一股和φ2.5mm的单股多芯线焊接在一起，网线和焊点用热缩管缩紧绝缘；成排的4～6根单股线编成辩，使用压线端接头压紧后，用镀锌螺栓压接在每个盘内的接地镀锡铜排上。同样，每个盘的门及边框也用接地线接在铜排上。各个盘的接地铜排用φ10mm的单股多芯接地线连接到公共铜母排上，通过专用电缆与电气接地网相连，完成了盘内屏蔽接地（見附图二）。在施工中，DCS的一些盘及汽机ETS等盘到货后，未提供接地铜排，在我们的说服商讨下，心悦诚服地又补供来，完成了全部接地。接线结束，经过抽查测量，接地良好，对地电阻全部控制在1Ω以内。
在电缆敷设和电缆桥架封堵过程中，严格要求施工方法，防止划坏电缆保护层造成屏蔽接地，确保屏蔽层“一点接地”。
5.特殊设备和地段采取特殊屏蔽措施
一些易被干扰的设备，如汽机轴振、轴向位移、转速等TSI的监视装置，都是机组的重要而且准确投入困难的参数，原因是信号较弱且易被干扰；为了防止汽机 前箱内的信号线磨损接地，我们全部给套装了黄蜡管隔离；为了防止信号电缆的干扰，在强电磁区域的电缆增加了金属软管屏蔽；前置器接线盒也进行屏蔽接地。这些措施保证了模拟信号不受干扰。
四、优化结果的验证
热控信号防干扰问题通过上述在施工中的优化，经过验证，取得了很好的效果。首先，在调试和试运阶段，没有因为电磁干扰问题而损坏DCS的控制和检测模块；保证了仪表的准确、全部一次性投入，自始至终没有发生信号畸变及不稳定现象；在整机试运期间，自动全部一次性投入，而且灵敏、稳定、可靠，这在以往机组中所没有的。机组的稳定可靠运行，受到公司领导、电厂及电科院的各级领导和专业人员的好评。这些成绩的取得，主要一些是归功于热控信号防干扰问题在施工中的优化的成功。
热控电缆的干扰致使一些信号发生信息畸变，而使参数显示不准，控制设备出现误扰动，自动投入品质不好，严重影响机组安全经济运行。这些问题在#1、2机组频繁发生，一直困扰着电厂的运行人员和热控检修人员，在调试和试运初期及生产期间因此造成DCS模块损坏，试运期间仪表和自动不能更好投入，而他们却无法从根本上彻底解决。为了交出一个让业主满意的机组，创建精品工程，确保仪表、保护和自动100%投入率的实现，多次和电厂、监理、设计人员和设备厂家探讨研究，以电缆分层敷设、严格正确的盘柜和电缆屏蔽接地、增加了电缆桥架接地等一系列技术创新，尤其电缆分层敷设是国内设计中所少有的，盘柜、电缆桥架和电缆屏蔽接地也是行业的最高要求，在设计中要求不明。事实证明，这个技术创新优化克服了热控电缆防干扰问题。在“168”试运前期，仪表、保护和自动已经全部投入，参数显示正确、稳定，自动投入品质优良。尤其汽机ETS（汽机危机遮断保护系统）系统和TSI（汽机监视）系统的可靠运行，没有因此出现误动和拒动，设备厂家给予高度的称赞。为今后的安装和调试提供了重要的理论和实践的成功经验。
一.热控信号干扰的来源
要解决这个问题，首先要知道干扰产生的来源和传播途径，只有屏蔽产生干扰设备或把干扰产生降到最低，切断传播途径，增强设备的抗干扰性能，才能从根本上解决干扰问题。干扰主要分为以下几种：
1.外部干扰：凡能在空间产生电磁场的电气设备和输电线路而产生。首先，电厂本身就是一个很强的交变电磁场，再加上380/220V及以上交流电的电磁干扰，在这样的环境中电缆及控制设备必然会受到电容（静电）耦合、电磁耦合等电磁干扰。再一个，电缆也是干扰的主要发生器，它向空间发射电磁信号。
2.射频干扰：指大功率的高频发生装置、电气装置开、断时产生的火花及电焊机产生的弧光等。
3.感应干扰：指信号电缆经过较强的交变磁场时，耦合到信号回路中的干扰。
二.采取的方法和技术措施
通过对上述干扰产生的分析和研究，我们确定出了解决的几个方案。把解决方案和电厂、设计院共同商讨，立即得到赞同和认可，并付之实施。总体思路如下：
1.合理优化电缆排列层，将动力、控制、信号电缆分层敷设，减少相互干扰。在电缆敷设的前期，进行电缆合理的重排，严格地控制了控制缆和信号缆的合并，阻绝相互干扰。
2.合理使用屏蔽电缆，屏蔽层达到正确、可靠接地，强弱电电信号尽量使用专用接线盒、端子排。工程中重要参数的、易被干扰的或怕干扰影响的信号合理地采用屏蔽电缆，并把屏蔽层如何正确接地在施工技术手册中作了明确规定，有效地在施工过程中得到控制。
3.能产生强磁设备和易被干扰设备采取一定屏蔽措施和良好接地。国产机组中，采用电缆桥架封闭并接地，这样可以有效地控制干扰的传播。盘台柜箱严格进行屏蔽措施和接地。
4.能产生强磁设备和易被干扰设备采取一定屏蔽措施和良好接地。
5.各种设备支架进行良好接地。
6.在施工和生产中进行控制，降低和避免不必要的射频干扰。
三 、具体方案的实施情况：
1.电缆桥架分层安装
原设计为主通道三路，每路共三层，桥架厚度为150mm，根据这个设计虽然实现了分层敷设，但在实施上比较困难，原因是三路通道电缆交叉的问题难以解决，按照技术规范要求，如果桥架高度为150mm，两层至少为500mm，在锅炉各层将会影响通行。我们经过反复研究，根据电缆的使用数量把设计进行了优化，改为两路三层，一路为动力电缆层、一路为控制信号层，分支架上层为动力层、下层为信号控制层，桥架厚度改为100mm。这样的每一路电缆桥架，都按照两层安装，实现了分层敷设。在#4机组中我们继续应用了这种方案。
2.合理优化电缆排列层，将动力、控制、信号电缆分层敷设
在电缆敷设的前期，进行电缆合理的重排，采取了动力、控制、信号电缆分层，严格禁止控制缆和信号缆的合并，合理使用屏蔽电缆，在电缆敷设清册中明确标识，经过反复审查斟酌才定稿，并把敷设要求写进作业指导书。为了防止误走线路，就用红漆在每层桥架上喷印了标志；在敷设电缆前，组织敷设人员进行了学习和交底，确保了敷设质量。这样，从电缆敷设上阻绝相互干扰。
3. 电缆桥架封闭并接地
考虑到电缆桥架是产生强磁的设备和易被干扰的设备，尽管在安装时支架和桥架基本接地，但并不可靠，我们借鉴了国外的经验和技术，采用电缆主桥架封闭并接地的方法，把主通道的桥架基本上做到封闭，同时，主通道的每节桥架间用φ10mm的裸铜电缆钢射钉铆接的方式相连，每隔4～6米与就近的钢结构用钢射钉铆焊接地（见附图一），这样可以有效地控制了电缆干扰的传播和被干扰。
4.严格可靠的屏蔽接地
在这个工程中，我们统一采用在盘侧电缆一端接地法，即在电子设备间的DCS盘柜等为中心的单端接地，就地及其余盘电缆的另一端浮空。具体方法是：在电缆剥皮作头时，把每根电缆的屏蔽网统一梳理出150mm左右长绞成一股，每4～6股合成一股和φ2.5mm的单股多芯线焊接在一起，网线和焊点用热缩管缩紧绝缘；成排的4～6根单股线编成辩，使用压线端接头压紧后，用镀锌螺栓压接在每个盘内的接地镀锡铜排上。同样，每个盘的门及边框也用接地线接在铜排上。各个盘的接地铜排用φ10mm的单股多芯接地线连接到公共铜母排上，通过专用电缆与电气接地网相连，完成了盘内屏蔽接地（見附图二）。在施工中，DCS的一些盘及汽机ETS等盘到货后，未提供接地铜排，在我们的说服商讨下，心悦诚服地又补供来，完成了全部接地。接线结束，经过抽查测量，接地良好，对地电阻全部控制在1Ω以内。
在电缆敷设和电缆桥架封堵过程中，严格要求施工方法，防止划坏电缆保护层造成屏蔽接地，确保屏蔽层“一点接地”。
5.特殊设备和地段采取特殊屏蔽措施
一些易被干扰的设备，如汽机轴振、轴向位移、转速等TSI的监视装置，都是机组的重要而且准确投入困难的参数，原因是信号较弱且易被干扰；为了防止汽机 前箱内的信号线磨损接地，我们全部给套装了黄蜡管隔离；为了防止信号电缆的干扰，在强电磁区域的电缆增加了金属软管屏蔽；前置器接线盒也进行屏蔽接地。这些措施保证了模拟信号不受干扰。
四、优化结果的验证
热控信号防干扰问题通过上述在施工中的优化，经过验证，取得了很好的效果。首先，在调试和试运阶段，没有因为电磁干扰问题而损坏DCS的控制和检测模块；保证了仪表的准确、全部一次性投入，自始至终没有发生信号畸变及不稳定现象；在整机试运期间，自动全部一次性投入，而且灵敏、稳定、可靠，这在以往机组中所没有的。机组的稳定可靠运行，受到公司领导、电厂及电科院的各级领导和专业人员的好评。这些成绩的取得，主要一些是归功于热控信号防干扰问题在施工中的优化的成功。