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火力发电厂中DCS系统抗干扰措施技术探讨 王雁刚 新疆电力建设公司 摘要：本文就火力发电厂中DCS(集散控制系统)干扰产生的原因进行了认真的分析，由于电子设备产生干扰的源头较多，各种高电压、大电流、大电感的设备周围都存在很强的电磁场，并且经常发生变化，这些电磁场通过多种方式引入到电子设备中，将会影响电子设备运行的稳定性、可靠性，甚至直接影响设备的安全。　内部干扰所谓内部干扰指由电子设备自身产生的干扰。这些干扰主要来自电子设备内部电子线路布局不合理，在设备内部产生电磁波引起干扰、多点接地引起的电位差。外部干扰在发电厂中，电子设备的外部干扰源很多，如无线电波、电火花、过电压、大容量设备的启停、电气设备事故接地、雷击等。这些干扰源通过以下几种方式作用到电子设备上，产生干扰噪声。辐射是由大容量设备启停等产生的工频电磁波，由电火花、电焊、对讲机等产生的高频电磁波，在电子设备周围形成电场和磁场，直接作用到电子设备上，产生干扰。因为在被控现场往往有很多信号同时接入计算机，而且这些信号线或者走电缆槽，或者走电缆管,但肯定是很多根信号在一起走线。这些信号之间均有分布电容存在，会通过这些分布电容将干扰加到别的信号线上，同时，在交变信号线的周围会产生个交变的磁通，而这些交变磁通会在并行的导体之间产生电动势，这也会造成线路上的干扰。1 当几种信号线在一起传输时，由于绝缘材料老化，漏电而影响到其它信号，即在其它信号中引入干扰。在一些执行机构中，现场端采用220V供电，有时设备烧坏，造成电源与信号线间短路，也会造成较大的干扰。由于接地不合理，例如在信号线的两端接地，会因为地电位差而加入一较大的干扰，信号线的两端同时接地，这样，如果两点的距离较远，则可能会有较大的电位差，这个电位差可能会在两端之间的信号线上产生一个很大的环流。耦合亦称“交连”。耦合现象就是两个或两个以上电路构成一个网络时，其中某一电路的电流或电压发生变化，影响其他电路发生相应变化的现象。也就是说， 图1 差模干扰的例子 Un—信号源电压；UH—等效干扰电压；IH—等效干扰电流 2.5 共模干扰（同性干扰，对地干扰） 共模干扰是指电源线对大地，或中线对大地之间的电位差。对于三相电路来说，共模干扰存在于任何一相与大地之间。共模干扰有时也称为纵模干扰，不对称干扰或接地干扰，这是载流导体与大地之间的电位差。6 计算机供电线路上引入的干扰大型电气设备启动频繁，大的开关装置动作也较频繁，这些电动机的启动、开关的闭合产生的火花会在其周围产生很大的交变磁场．这些交变磁场既可以通过在信号线上耦合产生干扰，也可能通过电源线上产生高频干扰，这些干扰如果超过容许范围，也会影响计算机系统的工作。抑制干扰的措施干扰信号若对电子设备产生影响必须具备3个条件：一是要有干扰源；二是要有传播途径；三是要有承受干扰的设备。因此若想抑制干扰，对应也有以下3种思路： .1消除或抑制干扰源就效果来说，消除干扰源是抑制干扰最有效的方法，如禁止在靠近TSI传感器等重要仪表的地方使用对讲机等高频辐射源。但必须在具体判明干扰源且可以改变现场环境后才可以谈到消除干扰源的方法，而由于设计、投资、技术等原因在电磁环境复杂的现场很难做到根除干扰源。因此抑制干扰通常是采取破坏干扰传播途径的方法，从设备选型的角度则尽量采取抗干扰性能较好的电子设备，以降低电子设备对干扰的敏感性。3.3破坏干扰传播途径抑制干扰通常是采取破坏干扰传播途径的方法，具体地说，现场破坏干扰传播途径主要采取以下措施。.3.1屏蔽? ? 屏蔽是用金属(屏蔽体)把电场或磁场等外界干扰阻止在受干扰物之外。现场中常用的屏蔽手段是采用屏蔽电缆。使用屏蔽电缆时，应注意进入DCS的信号电缆应采用单点接地的方式。当屏蔽电缆有中继点时，在中继处应注意屏蔽层的连续性。为保证屏蔽层一点接地，屏蔽层外应有良好的绝缘性能。对于多芯对绞屏蔽电缆，每对对绞线外应有单独的屏蔽层，以防止对绞线之间产生感性耦合，对绞线的屏蔽应是彼此绝缘的，电缆外还应有总屏蔽层和绝缘层。 现场中磁屏蔽的一般做法是将信号电缆敷设在铁制槽盒内，或者将信号电缆穿入铁管。在机组DCS调试阶段曾发现电气专业将接入DCS的电气信号电缆屏蔽层在设备端和DCS机柜端分别接地，这与热工专业规定电缆屏蔽层需集中一点接地的要求不一致。但根据电气专业相关规范的规定，当采用静态保护时，采用屏蔽电缆时屏蔽层宜在两端接地。故电气与热工专业对于电缆屏蔽层接地的规定。对于通过电容耦合的电场干扰，一点接地即可大大降低干扰电压，发挥屏蔽作用。对于通过感应耦合的磁场干扰，传递信号的屏蔽双绞线两线上感应的干扰电压接近相等且方向相反，在应用回路中是互相抵消的。但采用两端接地方式时，外部干扰电流产生的磁场在屏蔽层中感应产生一个与外部干扰电流方向相反的电流，这个