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【摘 要】隨着环境污染程度的不断加重,热电厂电气控制系统的影响因素越来越多,使气控制系统受到各种干扰,给热电厂正常运行带来极大影响。本文就热电厂电气控制系统所受到的干扰类型进行分析,提出热电厂电气控制系统的抗干扰措施,以提高热电厂电气控制系统的运行安全性,促进热电厂电气控制系统的抗干扰技术水平不断提升。
【关键词】热电厂 电气控制系统 干扰类型 抗干扰技术
近年来,热电厂电气控制系统的不断发展中,干扰成为了急需控制的主要问题,因此,不断提高电气控制系统的抗干扰能力,对于减低系统故障发生率具有重要意义。
一、热电厂电气控制系统干扰所受到的干扰类型
根据热电厂电气控制系统的干扰问题来看,干扰类型主要有如下几种:
(一)磁场产生的干扰
一般情况下,电热厂的发电机、变压器、动力线和电源继电器等设备是通过磁场进行运行,并且,电流较大的情况下也会产生磁场,给电气控制系统的相关设备造成影响,从而干扰电热厂机电一体化设备的回路耦合的正常运行,致使电气控制系统的运行效率降低。
(二)静电产生的干扰
在热电厂的正常运行中,各种设备的表面都存在静电,尤其是电气设备的情况相当严重。一般情况下,静电的产生不会对人体或者其它生物造成影响,但是,在热电厂电气控制系统中,各种电路中产生的静电电场,会给芯片和元件带来极大影响,特别是精密度较高的电气元件,从而干扰电容的耦合,降低整个电气控制系统的运行稳定性。
(三)电磁辐射产生的干扰
日常生活中,人们常用的手机、广播、电台等发出的信号,会产生较高频的电磁波,从而产生电磁辐射,致使数据显示出现问题,给电气控制系统带来较大干扰。如果电磁辐射过大,电气设备中的指针会出现严重抖动情况,并且转子电压会极不稳定,最终影响电气控制系统的正常运行。
(四)共阻抗干扰
在机电一体化的各种设备中,共阻抗干扰都存在,是电路中公共导线阻抗、电源内阻压降等相互形成的耦合,从而产生干扰,致使电气设备始终处于相互干扰的状态中,在电气控制系统所受的干扰中,这是一种不能完全消除的干扰。
二、热电厂电气控制系统的抗干扰措施
(一)采取隔离措施
一般情况下,采取隔离措施,通过将干扰源和被保护对象隔离的形式,可以使正常信号到达所涉及的范围,从而保证正常通信。例如:在热电厂电气控制系统中,采用光隔离端子将机组开关和控制命令进行隔离,可以使220V强电信号变为24V信号,提高整个系统的运行效率,从而起到很好的控制信号干扰的作用。
(二)采取屏蔽措施
针对热电厂电气控制系统存在的干扰问题,采取屏蔽措施,可以有效降低各种干扰源带来的影响,使系统的运行安全性、可靠性得到有效提高。例如:在同轴线中设置一层屏蔽层,可以有效降低外部电磁信号给信号传输带来的影响,通过不同形状的导电或导磁材料的屏蔽体或屏蔽层,让干扰源产生的干扰被包围起来,从而让干扰源和被保护对象之间不存在耦合情况,使信号得到正常、有效传输。在电气控制系统中,铜带铠装屏蔽电力电缆是最常用的屏蔽电缆,将不同类型的电缆分开敷设,并且,不适用同一根电力的导线进行电源和信号的传输,可以大大提高电源和信号的传输效率,从而使电磁波产生的干扰得到有效控制。
(三)采取接地措施
在热电厂的正常运行中,采取接地措施,可以起到最有效的抗干扰作用,从而成为电热厂最重要的抗干扰措施,对于维持电气控制系统的正常运行发挥着重要作用。采取接地措施进行干扰的有效控制,一般是对公共地线阻抗进行有效控制和对远离地环的电流产生的磁场进行有效控制。
在热电厂电气控制系统的干扰控制中,针对公共地线阻抗干扰问题,一般采用DCS系统接地,通过“汇流条分别走线”的形式,用汇流条在电力中分别沿着模拟地和数字地进行走线,最后将两者汇集到一起。与此同时,汇集到一起后通过电源机柜与电气接地网相连接,从而完成抗干扰。因此,在实际运行中,要求该连接处的五米半径范围不能有大电流和大功率的设备接地点,避免电气控制系统的抗干扰效果受到影响。另外,采用PLC控制系统接地的抗干扰措施,通过串联一点接地和并联一点接地的形式,可以有效降低干扰对信号传输的影响。其中,并联一点接地形式在PLC系统比较集中的时候使用较多,并保持每个装置的接地点和地极之间有单独的接电线,以提高系统运行的稳定性。因此,在实际操作过程中,要求接地点十米半径范围内不存在大电流和大功率设备的接地点,十五米半径范围内没有较大的房屋建筑,以确保接地的抗干扰效果。
(四)采取滤波措施
通过采用相关手段,将无用或者不想接受信号过滤掉,可以达到抗干扰的目的。在热电厂电气控制系统中,根据接收信号和电磁干扰两者频谱的不同,通过将频率分开接受的形式,可以有效控制干扰问题。
(五)采取先进软件技术措施
现代发展中,先进软件技术的推广和运用,使热电厂电气控制系统的干扰问题得到有效控制,大大提高抗干扰技术水平。通过滤波软件从时间和空间上将干扰信号过滤掉,对信号干扰起到一定控制作用,同时采用软件监控技术,对干扰源产生的干扰进行预先监测和控制,从而起到有效控制干扰作用。
三、结束语
在实践过程中,根据不同干扰源的特点,采取相应的抗干扰措施,才能保证系统的正常运行,从而使热电厂电气控制系统的干扰问题得到有效控制。
参考文献:
[1]赵丽敏.飞行器电气系统传导电磁干扰分析方法研究[D].哈尔滨工程大学,2012.
[2]张海东.弯管机电气控制系统的研究与设计[D].西安工业大学,2014.
[3]朱荣久.浅析列车电气设备及控制系统的干扰与抗干扰问题[J].铁道车辆,2003,12:17-18+5.
【关键词】热电厂 电气控制系统 干扰类型 抗干扰技术
近年来,热电厂电气控制系统的不断发展中,干扰成为了急需控制的主要问题,因此,不断提高电气控制系统的抗干扰能力,对于减低系统故障发生率具有重要意义。
一、热电厂电气控制系统干扰所受到的干扰类型
根据热电厂电气控制系统的干扰问题来看,干扰类型主要有如下几种:
(一)磁场产生的干扰
一般情况下,电热厂的发电机、变压器、动力线和电源继电器等设备是通过磁场进行运行,并且,电流较大的情况下也会产生磁场,给电气控制系统的相关设备造成影响,从而干扰电热厂机电一体化设备的回路耦合的正常运行,致使电气控制系统的运行效率降低。
(二)静电产生的干扰
在热电厂的正常运行中,各种设备的表面都存在静电,尤其是电气设备的情况相当严重。一般情况下,静电的产生不会对人体或者其它生物造成影响,但是,在热电厂电气控制系统中,各种电路中产生的静电电场,会给芯片和元件带来极大影响,特别是精密度较高的电气元件,从而干扰电容的耦合,降低整个电气控制系统的运行稳定性。
(三)电磁辐射产生的干扰
日常生活中,人们常用的手机、广播、电台等发出的信号,会产生较高频的电磁波,从而产生电磁辐射,致使数据显示出现问题,给电气控制系统带来较大干扰。如果电磁辐射过大,电气设备中的指针会出现严重抖动情况,并且转子电压会极不稳定,最终影响电气控制系统的正常运行。
(四)共阻抗干扰
在机电一体化的各种设备中,共阻抗干扰都存在,是电路中公共导线阻抗、电源内阻压降等相互形成的耦合,从而产生干扰,致使电气设备始终处于相互干扰的状态中,在电气控制系统所受的干扰中,这是一种不能完全消除的干扰。
二、热电厂电气控制系统的抗干扰措施
(一)采取隔离措施
一般情况下,采取隔离措施,通过将干扰源和被保护对象隔离的形式,可以使正常信号到达所涉及的范围,从而保证正常通信。例如:在热电厂电气控制系统中,采用光隔离端子将机组开关和控制命令进行隔离,可以使220V强电信号变为24V信号,提高整个系统的运行效率,从而起到很好的控制信号干扰的作用。
(二)采取屏蔽措施
针对热电厂电气控制系统存在的干扰问题,采取屏蔽措施,可以有效降低各种干扰源带来的影响,使系统的运行安全性、可靠性得到有效提高。例如:在同轴线中设置一层屏蔽层,可以有效降低外部电磁信号给信号传输带来的影响,通过不同形状的导电或导磁材料的屏蔽体或屏蔽层,让干扰源产生的干扰被包围起来,从而让干扰源和被保护对象之间不存在耦合情况,使信号得到正常、有效传输。在电气控制系统中,铜带铠装屏蔽电力电缆是最常用的屏蔽电缆,将不同类型的电缆分开敷设,并且,不适用同一根电力的导线进行电源和信号的传输,可以大大提高电源和信号的传输效率,从而使电磁波产生的干扰得到有效控制。
(三)采取接地措施
在热电厂的正常运行中,采取接地措施,可以起到最有效的抗干扰作用,从而成为电热厂最重要的抗干扰措施,对于维持电气控制系统的正常运行发挥着重要作用。采取接地措施进行干扰的有效控制,一般是对公共地线阻抗进行有效控制和对远离地环的电流产生的磁场进行有效控制。
在热电厂电气控制系统的干扰控制中,针对公共地线阻抗干扰问题,一般采用DCS系统接地,通过“汇流条分别走线”的形式,用汇流条在电力中分别沿着模拟地和数字地进行走线,最后将两者汇集到一起。与此同时,汇集到一起后通过电源机柜与电气接地网相连接,从而完成抗干扰。因此,在实际运行中,要求该连接处的五米半径范围不能有大电流和大功率的设备接地点,避免电气控制系统的抗干扰效果受到影响。另外,采用PLC控制系统接地的抗干扰措施,通过串联一点接地和并联一点接地的形式,可以有效降低干扰对信号传输的影响。其中,并联一点接地形式在PLC系统比较集中的时候使用较多,并保持每个装置的接地点和地极之间有单独的接电线,以提高系统运行的稳定性。因此,在实际操作过程中,要求接地点十米半径范围内不存在大电流和大功率设备的接地点,十五米半径范围内没有较大的房屋建筑,以确保接地的抗干扰效果。
(四)采取滤波措施
通过采用相关手段,将无用或者不想接受信号过滤掉,可以达到抗干扰的目的。在热电厂电气控制系统中,根据接收信号和电磁干扰两者频谱的不同,通过将频率分开接受的形式,可以有效控制干扰问题。
(五)采取先进软件技术措施
现代发展中,先进软件技术的推广和运用,使热电厂电气控制系统的干扰问题得到有效控制,大大提高抗干扰技术水平。通过滤波软件从时间和空间上将干扰信号过滤掉,对信号干扰起到一定控制作用,同时采用软件监控技术,对干扰源产生的干扰进行预先监测和控制,从而起到有效控制干扰作用。
三、结束语
在实践过程中,根据不同干扰源的特点,采取相应的抗干扰措施,才能保证系统的正常运行,从而使热电厂电气控制系统的干扰问题得到有效控制。
参考文献:
[1]赵丽敏.飞行器电气系统传导电磁干扰分析方法研究[D].哈尔滨工程大学,2012.
[2]张海东.弯管机电气控制系统的研究与设计[D].西安工业大学,2014.
[3]朱荣久.浅析列车电气设备及控制系统的干扰与抗干扰问题[J].铁道车辆,2003,12:17-18+5.