（河北定州国华发电有限责任公司 河北省定州市 073000）
摘要：目前，火电厂热控DCS系统得到了广泛应用，但是在运行过程中仍易受信号的干扰，导致热控系统发生问题。热控系统的可靠性和稳定性直接关系到机组的安全运行，信号干扰有可能会导致系统软件、硬件受损，造成经济损失甚至人身伤害。分析干扰热控系统的因素，研究科学的解决措施，对火电厂的安全稳定运行具有重要意义。
关键词：火电厂；热控系统；抗干扰
1热控系统的干扰因素
1.1传导干扰
传导干扰是电路漏电导致的，可能的原因包括电源老化、电压不稳，控制系统中线路绝缘破损、设施损坏，以及人员操作失误等人为因素，电路接地安全隐患也是产生传导干扰的原因。
（1）电源老化。在大型火力发电厂中，需要敷设大量的电力、控制、信号电缆。许多电缆在电缆通道中交织在一起，当几种信号电缆在一起传输时，由于电源老化电压不稳，以及信号叠加，导致电信号之间互相干扰，影响实际测量数据的准确度。这种干扰在基建期间不会出现，而容易出现在运行时间较长，设备久未更新的机组中。
（2）设备损坏或是人为因素。一般来说，机组在实际的运行过程中，都会以220V或是380V的电压作为动力电源，为现场设备供应电能，比如电动阀门、变频器、变压器等。而热控系统中的传输信号通常为24V电源供电，产生4~20mA电流。实际运行中，由于设施损坏，线路绝缘破损或人为操作不当等因素容易导致传输信号被干扰，其根本原因在于原本不应互相影响的启动电源与信号电缆之间，由于以上因素产生了动力电缆中强电和信号电缆中的弱电构成交融的关系，进而强电干扰弱电，导致信号传输故障。
（3）电路接地质量存在潜在的安全风险。在施工时，由于人员操作不当，或电缆材料本身质量问题，易导致接地不良；甚至有时施工人员麻痹大意不进行设备接地施工，在很大程度影响电缆工作的正常运行，甚至形成安全隐患。
1.2电容电感耦合干扰
电力工程施工阶段，火电厂地表会有大量的电缆铺设。这些电缆会接入总控制系统，其间会有分布电容产生。分布电容能将干扰信号传输至其他信号，影响其他信号的传输。
1.3电气设施启动或闭合阶段产生的干扰
火电厂内的大型电气设施在启动与闭合阶段，会形成短暂的交变磁场。交变磁场的大小及方向会受时间影响而发生规律性变化，这种变化仅在设施启动与闭合阶段可见，但也会影响信号电缆和电源电缆，也会对电力系统运行稳定程度产生影响。
1.4外来辐射干扰
外来辐射基本上是小概率因素但不容忽视。在实际运行环境中，自然界气象雷电、探索设备雷达、无线电、通信信号等各方面的要素，均会对信号产生辐射干扰。
2热控系统抗干扰技术优化研究
2.1提升热控系统设施与线缆接地的科学合理程度
火电机组中有相当多的设施与线缆都要有接地处理。对设施与电缆的地线布局是热控系统的重要研究工作，提升接地方法的科学性能有效加强热控系统抗干扰性能，还能提升系统的安全稳定性。热控系统地线接地施工需重视信号传输电缆接地原则。低频信号传输电缆之间产生的电感对系统几乎不会产生干扰作用，但接地线环路对系统有较大的干扰作用，采用一点接地方法能有效降低对系统的干扰情况。电缆在传输高频信号期间，会造成地线间的耦合现象。信号频率的增加也会导致地线成为发射天线，不断地向外辐射干扰信号，使热控系统稳定性受到影响。所以高频信号应以多点接地的方式为主，如因条件限制而只能采用一点接地，则应减少地线长度，来降低辐射。热控系统施工阶段，应对系统内各个设施的技术需求有足够的认识，采用科学的地线接地方式，以此来提升信号传输的稳定程度。
在对电缆屏蔽层进行施工处理时，应保障电缆屏蔽完整，各个电缆的屏蔽体使用接插件连接。如有一个插接件连接两个以上的屏蔽电缆，则需保障电缆的屏蔽层的接线端子不同，避免形成地环路。
2.2继电器隔离方法
继电器的线圈和触点之间没有电气上的联系，因此可以利用继电器的线圈接收电信号，用触点输出电信号，从而切断强电与弱电之间的直接联系。同时，这种隔离方法能使得电路本身获得更高的耐过电流冲击能力。
2.3提升电缆铺设工作质量
在热控系统基础施工的铺设电缆阶段，应安装足够数量的电缆槽与电缆通道，保障弱电缆与强电缆能分槽铺设，避免强电与弱电之间产生磁场进而产生信号干扰。有条件的系统基础施工工作还需将动力电缆、控制电缆和信号电缆进行物理分隔，将其铺设在不同的电缆通道内。如客观条件受限使得电缆只能在同一通道内铺设，则应将电缆进行分层铺设，尽量控制强信号电缆与弱信号电缆之间的距离，避免相互干扰。
2.4提升热控系统电源的稳定程度
热控系统中电源的稳定程度关系着整个系统工作运行的安全可靠性。如果电源电压不稳，波动过大，热控系统难以持续稳定运行。因此热控系统大多都会配置热工电源盘，保障系统中各设备有稳定可靠的供电电源。此外控制系统中多数设备如CPU、模块等都采用双路电源冗余的方式，以保障系统稳定、无扰切换。
2.5合理的接地方法以及科学的接地工艺
控制系统接线中包含多种地线，有屏蔽、信号、直流、交流与模拟等。地线的合理布局，在控制系统设计、安装与调试的过程中具有非常重要的作用。热控系统中，接地是抗干扰的关键手段之一，倘若能够科学合理地设计接地线，能够使得系统的安全性、稳定性、抗干扰技能与通信系统的通畅得到极大的保障。在隔离与屏蔽的过程中，涉及信号传输设备均应接地，并且在施工过程中一定要运用下列措施：第一，一点以及多点接地的基本原则。根据一般的施工常识，高频信号应就近多点接地，低频信号应采取一点接地。这是因为，传输低频信号的电缆间所存在的电感并不是什么大问题，相互间不可能形成干扰，然而接地线所形成的环路对干扰影响比较大，因此常以一点作为接地。但一点接地不适合于高频信号，因为高频时，地线上具有电感，因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生耦合，当高频很高时，地线阻抗就会变得很高，这时地线就变成了天线，向外辐射噪声信号，形成对外干扰。减小这种干扰就是要降低地线阻抗，其措施是首先在接地施工时，尽量使地线长度小于25m，或者采取多点接地。第二，现场热控设施运用的接地方法。在热控系统中，通常会具备数量非常多的设备，如控制箱、变送器、接线盒及控制盘柜等。一定要在最短距离的条件下，连接钢结构。第三，解决电缆屏蔽层的措施。在电缆进入分布式控制系统盘柜时，一定要使得屏蔽的完整性得到保障。电缆的屏蔽体一定要借助接插件来完成连接，倘若两条以上数量的屏蔽电缆，共同使用一个插件，那么电缆的屏蔽层一定要独立使用自己的接线端子，不然接地环路就会出现电流在各屏蔽层流动的现象，进而形成干扰。
3结语
火电厂热工仪表以及控制系统的抗干扰问题是个十分关键的技术问题，在系统的设计、设备选型以及安装调试中都必须综合考虑。对热控系统的干扰因素进行分析，并在系统施工阶段提升设施接地问题的处理水平，重视热控系统电源稳定性，利用可靠性强的电网，加强电缆铺设的工作质量，对热控系统的施工、调试与运行的全部阶段加以严格控制，才能保障热控系统的安全运转，具有十分重要的意义。
参考文献
[1]赵婷婷.火电厂热控系统防雷与抗干扰技术研究及应用[J].建筑工程技术与设计,2017.
[2]孙伟,张思明.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018.
[3]曹睿.分析火电厂热控系统可靠性及其优化[J].科技创新与应用,2017.
作者介绍
刘婷，女；民族：汉族；学历：研究生；职称：中级工程师 ；研究方向：火力发电厂DCS控制；单位：河北定州国华发电有限责任公司。