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發(fā)電廠控制系統(tǒng)幾種抗干擾問題研究

2013-12-05 15:01:39 北極星電力信息化網  點擊量: 評論 (0)
1 概述隨著發(fā)電廠控制技術的不斷發(fā)展,目前分散控制系統(tǒng)(DCS)、可編程控制系統(tǒng)(PLC)、現(xiàn)場 總線(FCS)技術在發(fā)電廠生產過程控制中得到廣泛的應用??刂葡到y(tǒng)的可靠性直接影響到發(fā)電企業(yè)的安全生產和經濟運行,系

干擾處理,進一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施:數字濾波和工頻整形采樣,可有效消除周期性干擾;定時校正參考點電位,并采用動態(tài)零點,可有效防止電位漂移;采用信息冗余技術,設計相應的軟件標志位;采用間接跳轉,設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。

4 正確選擇接地點,完善接地系統(tǒng)

發(fā)電廠控制系統(tǒng)的接地對控制系統(tǒng)抗干擾尤為重要,接地方式的好壞將直接影響控制系統(tǒng)的性能。接地的目的通常有兩個,其一為了安全,其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。系統(tǒng)接地方式有:浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。

4.1 PLC 控制系統(tǒng)接地:

PLC 控制系統(tǒng)它屬高速低電平控制裝置,應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,裝置之間的信號交換頻率一般都低于 1MHz,所以 PLC 控制系統(tǒng)接地線采用一點接地和串聯(lián)一點接地方式。集中布置的 PLC 系統(tǒng)適于并聯(lián)一點接地方式,各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較大,應采用串聯(lián)一點接地方式。

用一根大截面銅母線(或絕緣電纜)連接各裝置的柜體中心接地點,然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于 22mm2 的銅導線,總母線使用截面大于 60mm2 的銅排。接地極的接地電阻小于 2Ω,接地極最好埋在距建筑物 10 ~ 15m 遠處,且 PLC 系統(tǒng)接地點必須與強電設備接地點相距 10m 以上。信號源接地時,屏蔽層應在信號側接地;不接地時,應在PLC側接地;信號線中間有接頭時,屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理,一定要避免多點接地;多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時,各屏蔽層應相互連接好,并經絕緣處理。選擇適當的接地處單點接點。在 PLC 控制系統(tǒng)中,具有多種形式的“地”,主要有:


信號地:是輸入端信號元件-傳感器的地

交流地:交流供電電源地 N 線,通常是產生主要噪聲的地方

屏蔽地:一般為防止靜電、磁場感應而設置的外殼或金屬絲網,通過專門的銅導線將其與地相連。

保護地:一般將機器設備外殼或設備內獨立器件的外殼接地,用以保護人身安全和防護設備漏電。

以上幾種情況現(xiàn)場沒有解決好可以選適合自己使用的隔離器產品解決共地干擾問題。

4.2 DCS 系統(tǒng)的接地:計算機控制系統(tǒng)中的“地”有兩類。其一是設備的外殼及屏蔽層,通常與大地相連。接地的目的一是避免機殼帶電而影響人員及設備的安全,二是保持機殼及屏蔽層與大地等電位,起到屏蔽外部電磁場干擾的作用。另一類是電源或信號的參考地位。在微機控制系統(tǒng)中,即有模擬量信號,又有數字量信號,還有電源(直流)電壓的地端。這些信號的地最終就是直流電源的地。為防止公共阻抗產生的干擾,采用“匯流條分別走線”進行處理,即在電路中把模擬地與數字地分開,采用匯流條分別走線,最終在一點把兩個地接在一起。信號的屏蔽層采用單點接地原則,可以防止不同接地點之間的電位差(Ucm)通過屏蔽層形成電流回路,產生干擾。

不同型式的 DCS 系統(tǒng)對接地要求不同,但歸根結底是滿足“一點接地”的要求。整個接地系統(tǒng)最終只有一點接到接地網上,并滿足接地電阻的要求。DCS 系統(tǒng)的接地要求應該是確定的、完整周全的,不能為迎合用戶的不同要求而改變。

電廠環(huán)境下,要求 DCS 有較強的抗干擾能力,用戶希望接地方式及接地電阻的要求寬松一些。 但只有嚴格按廠家要求實施系統(tǒng)接地,才可保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行,也方便在某些故障情況下盡早排除不良接地因素。


下面以XX電廠控制系統(tǒng)(Symphony)接地特點為例進行分析:

本工程不設置單獨的 DCS 接地系統(tǒng),Symphony 系統(tǒng)的過程控制柜之間通過接地電纜串聯(lián),最終點由電源機柜處單點接到電氣接地網,接地點半徑 5 米內無大電流、電壓啟停設備的接地點,要求整個接地線纜至接地點的電阻小于 5Ω。從電源至分配盤及從分配盤至模件柜的供電電纜應使用3芯電纜,分別作為火線、中線和地線,中線與地線在電源出口處短接,并將此短接點使用扁平接地銅纜連接到最近的可靠的建筑接地系統(tǒng)上(見注 2),除此以外中線和地線在其他任何地方都不應再短接。使用雙路電源時,兩個電源最好在同一點接地??刂茩C柜接地見下圖:

 

4.2.1 Symphony 系統(tǒng)中,無論是單元機組的

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責任編輯:何健

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