前言

        隨著火力發(fā)電廠單元機組容量的擴大和自動化程度的不斷提高，儀控系統(tǒng)監(jiān)視,、控制的I/O點數眾多,，對電廠的安全、經濟,、簡便運行起到越來越重要的作用,，電廠的日常維護和檢修也大量涉及到DCS等儀控系統(tǒng)。但是在基建,、調試,、運行或者檢修中，系統(tǒng)的信號受到干擾,、硬件損壞現象卻屢見不鮮,，造成了一定的經濟損失，并對電廠的安全生產構成很大威脅,。如今系統(tǒng)卡件高度集成化,，耐電壓沖擊能力小，價格又昂貴,，因此有必要關注這些問題,，不斷積累經驗，采取有效的防范措施,。

1  儀控系統(tǒng)的信號干擾因素

　　干擾又叫噪聲,，是竄入或疊加在系統(tǒng)電源、信號電纜上的與信號無關的電信號,。干擾會造成測量的誤差,、嚴重的干擾可造成設備損壞。常見的干擾有以下幾種：

　   （1）傳導干擾

        當幾種信號電纜在一起傳輸時,，由于絕緣材料老化,、漏電而影響到其它信號，即在其它信號中引入干擾。又或者在一些現場執(zhí)行機構中,，采用220V電源供電,，有時設備燒壞，或者人為因素,，造成電源與信號電纜間短路,，強電竄入弱電，造成較大的干擾和設備損壞,。有時由于接地不合理而引起共模干擾,，如果信號電纜的兩端同時接地，則兩點的接地系統(tǒng)可能出現電位差異△E,，可能會在信號電纜上產生一個很大的環(huán)流,，疊加在信號電流上,，造成模擬量信號波動,，嚴重時可能引起卡件故障。在運行過程中,，卡件發(fā)出的采集信號長時間接地,，形成的接地電流超過允許值，導致通道損壞,。以上這幾種傳導干擾中,，由于現在儀控系統(tǒng)自身的設備狀態(tài)都有保障，因此,，由于絕緣材料老化或設備燒壞等原因引起的干擾較少出現,，而由于接地引起的干擾較為常見，也比較難以捉摸,，應該給予足夠的重視,。

　   （2）電容電感耦合干擾

　　在被控現場，往往有很多信號走電纜槽或者走電纜管同時接入控制系統(tǒng),，這些信號電纜在一起走線,，之間均有分布電容存在，會通過這些分布電容將干擾加到別的信號電纜上,。另外,，在交變信號電纜的周圍會產生交變的磁通，而這些交變磁通會在并行的導體之間產生電動勢,，這也會造成線路上的干擾,。

　   （3）大型電氣設備引起的干擾

　　在大型電氣設備啟動和開關裝置動作頻繁的地方，電動機的啟動,、開關的閉合產生的火花會在其周圍產生很大的交變磁場,。這些交變磁場既可以通過在信號電纜上耦合產生干擾，也可能通過在電源電纜上耦合產生高頻干擾,，這些干擾如果超過容許范圍,，也會影響系統(tǒng)的工作,。

　   （4）其它因素

　　雷擊可能在系統(tǒng)周圍產生很大的電磁干擾，也可能通過各種接地線引入干擾,。靜電也往往成為毀壞系統(tǒng)設備的殺手,。

2  防止干擾和設備損壞的一般方法

　   （1）系統(tǒng)電源

　　系統(tǒng)電源應該有冗余，各路配電模件應該有獨立的截峰二極管（過壓）,、自動斷路器（過流）等保護,。供電系統(tǒng)最好采用隔離變壓器，使DCS系統(tǒng)接地點和動力強電系統(tǒng)接地點獨立開來,，并采用電源低通濾波器來消除電網上的高次諧波,。為避免波動，DCS供電要盡量來自負荷變化小的電網上,。要嚴格防止強電通過端子排線路串入DC24V供電回路,，并定期檢查機柜電源系統(tǒng)是否正常、供電電壓是否在規(guī)定范圍內,、系統(tǒng)接地是否可靠,、良好、線路絕緣是否合格,，停,、送電按要求程序執(zhí)行。通過以上工作,，這方面的風險就可以有效避免,。

　   （2）電纜敷設

　　強電電纜與弱電電纜應分開敷設，電源電壓220V以上,、電流10A以下的電源電纜和信號電纜之間的距離要大于150mm,，電源電壓220V以上、電流10A以上的電源電纜與信號電纜之間的距離應該大于600mm,。若只能放在同一橋架內,，之間要裝隔離板。熱工電纜不可放在高壓電場內,。對于電容式設備的二次電纜,，比如電容式電壓互感器的二次電纜，施工要與地靠近平直,。在發(fā)電機等附近有較強輻射處,，要注意應該有銅皮或鋁箔等做成密封箱，來起到屏蔽作用,。信號回路必須要有唯一的參考地,，屏蔽電纜遇到有可能產生傳導干擾的場合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地環(huán)路”,。

　   （3）信號隔離

　　對于模擬量輸入輸出（AI/AO）回路,，要防止從現場來的強電串入卡件，以及就地設備與DCS系統(tǒng)不共地可能產生的電勢差,。重要回路應該采取信號隔離器,。對于數字量輸入輸出（DI/DO）回路，常用的解決方法就是對DI/DO信號采用繼電器隔離,。比如對于一個馬達控制關反饋輸入回路：現場的常開接點閉合時,，繼電器線圈帶電，輸出接點閉合,，接點信號引入開關量采集卡件,。這樣，強電就不會串入卡件的信號回路,，發(fā)生故障時,，也主要檢修隔離的外回路。采用繼電器進行信號隔離的缺點是：需要給外回路添加供電回路,；采用電磁隔離和光電隔離技術的開關量隔離器,，可以減少為外回路供電的工作量。