周爾遜　李東?！堈凉?/p>

摘 要：文章論述了針對山東陽城電廠2號機(jī)組DCS系統(tǒng)模擬量信號由于干擾出現(xiàn)的大范圍波動問題進(jìn)行分析和解決，闡述了如何改進(jìn)2號機(jī)組DCS系統(tǒng)模擬量抗干擾的方法及對相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的重大意義。

關(guān)鍵詞：陽城電廠；DCS系統(tǒng)；模擬量信號；抗干擾

1 概述

山東濟(jì)礦集團(tuán)魯能煤電有限公司陽城電廠的2號機(jī)組主要設(shè)備是東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG480/13.7-II2型單汽包、自然循環(huán)、循環(huán)流化床燃燒方式鍋爐；汽輪機(jī)使用的是東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N150-13.24/535/535型高溫超高壓、一次中間再熱、單軸、沖動式、雙缸雙排氣、凝汽式汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)組為山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的WX21Z-085LLT型空冷汽輪發(fā)電機(jī)。

DCS系統(tǒng)采用上海西屋控制系統(tǒng)有限公司開發(fā)并提供軟、硬件設(shè)備的OVITION分散控制系統(tǒng)。OVITION系統(tǒng)是以電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為目標(biāo)的可靠的電廠分散控制系統(tǒng)，提供了處理和控制生產(chǎn)過程所必需的自動處理、操作、監(jiān)視和報警記錄功能。。2號機(jī)組在其投產(chǎn)調(diào)試期間出現(xiàn)了模擬量信號十分嚴(yán)重的干擾現(xiàn)象，十分嚴(yán)重的影響了電廠的安全生產(chǎn)。

2號機(jī)組的OVITION系統(tǒng)的模擬量信號不穩(wěn)定，說明OVITION系統(tǒng)硬件或線路受到嚴(yán)重的干擾。首先應(yīng)對OVITION系統(tǒng)進(jìn)行干擾源查找，在查找到干擾源后對于抵抗干擾的措施來說基本都是從下面幾個方向入手：1）消除找到的干擾源；2）切斷造成干擾的途徑；3）提升自身對抗干擾的能力。

對于比較大型的DCS系統(tǒng)來說，我們既要切斷能干擾的途徑防止外部造成干擾，又要能消除操作系統(tǒng)自身的各個硬件設(shè)備與電纜線路之間產(chǎn)生相互耦合干擾。而目前對抗系統(tǒng)干擾的主要操作方法和最有效的操作手段是系統(tǒng)進(jìn)行接地及采用系統(tǒng)屏蔽。

在2號機(jī)組出現(xiàn)了模擬量信號被干擾后，我們按照以上思路采取了下列步驟：

1）2號機(jī)組OVITION系統(tǒng)針對硬件接地回路的清查

OVITION系統(tǒng)的硬件接地技術(shù)是目前最基本的設(shè)備抗干擾手段，首先應(yīng)該重新對2號機(jī)組的設(shè)備接地電阻進(jìn)行測量。測得陽城電廠2號機(jī)組的DCS系統(tǒng)設(shè)備接地電阻為0.0076Ω，基本符合設(shè)備技術(shù)要求。在測量相關(guān)的噪聲干擾時使用示波器進(jìn)行測量，測得接地點(diǎn)沒有干擾信號?？墒窃賹?號機(jī)組的OVITION系統(tǒng)的接地線按照最初設(shè)計接回原接地點(diǎn)，DCS系統(tǒng)的模擬量波動依然跟以前一樣。緊接著我們把檢查轉(zhuǎn)到對電子控制柜間的接地連接與信號屏蔽的接地上。結(jié)果表明，電子控制柜間的連接比較規(guī)范，但是信號的單點(diǎn)接地起不到作用，甚至對其他的某些信號是有很大影響的。

2）對氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的抗干擾處理

2號機(jī)組的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中有相當(dāng)部分的氣動執(zhí)行器存在大范圍波動，無法投入自動運(yùn)行模式，全部在手動操作模式下運(yùn)行。

在對單點(diǎn)接地進(jìn)行檢查時發(fā)現(xiàn)，氣動調(diào)節(jié)閥控制電纜的線纜屏蔽層十分松軟，是使用錫皮屏蔽，線纜中間的屏蔽層已經(jīng)斷裂，在更換成使用銅網(wǎng)屏蔽層的線纜后，不再有干擾，對于信號的控制十分穩(wěn)定。

我們在氣動調(diào)節(jié)閥的控制回路也做了電容濾波試驗(yàn)，有效果但不是十分理想。

3）對變送器4-20mA信號的抗干擾處理

變送器的4-20mA信號其抗干擾能力十分強(qiáng)，可是爐側(cè)信號依然存在著很大的干擾，比如汽包液位變送器、爐膛負(fù)壓變送器、除氧器液位變送器、給水流量變送器等。

變送器的抗干擾處理主要采取了以下三種措施：首先處理控制信號線纜的多點(diǎn)接地問題，由于都在DCS側(cè)進(jìn)行單點(diǎn)接地，效果并不是十分的理想。其次進(jìn)行更換使用銅網(wǎng)屏蔽的控制電纜，效果還是令人滿意，但還是有些信號點(diǎn)仍有1%的波動。最后根據(jù)波動的頻率增加了濾波電容，其效果比較令人滿意。

4）對于溫度信號的抗干擾處理

熱電偶的測溫經(jīng)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的毫伏信號的抵抗干擾的能力比較差，可是鍋爐側(cè)的熱電偶溫度測點(diǎn)其工作都正常，而汽機(jī)側(cè)的熱電偶溫度測點(diǎn)經(jīng)常有比較大幅度的擺動，有時高達(dá)60%，其基本上已經(jīng)失去了測量監(jiān)視的意義。經(jīng)過我們在現(xiàn)場仔細(xì)的觀察及相關(guān)人員分析討論，發(fā)現(xiàn)其干擾是由發(fā)電機(jī)的線圈在受到較強(qiáng)的電磁干擾后產(chǎn)生的。

熱電偶溫度測量信號對抗干擾的處理方法采取了下列三種措施：首先更換了帶屏蔽層的補(bǔ)償導(dǎo)線，效果比較一般化，擺動幅度有所降低但仍有15%左右波動。其次普查了補(bǔ)償導(dǎo)線屏蔽層的接地情況，決定采取就地進(jìn)行單點(diǎn)接地法進(jìn)行接地，達(dá)到了預(yù)期效果。最后根據(jù)實(shí)際波動頻率采取加大選取電解電容的方式，使信號間的濾波與信號對地的濾波并用，效果令人十分滿意。

2 結(jié)束語

針對山東陽城電廠2號機(jī)組OVITION系統(tǒng)模擬量信號波動的問題，我們首先針對OVITION系統(tǒng)的接地方式進(jìn)行了分析，然后檢查并且核實(shí)了系統(tǒng)的接地設(shè)計的規(guī)范性及實(shí)際接地系統(tǒng)，并且測量了接地電阻值，最終實(shí)現(xiàn)了所有的模擬量信號其屏蔽層進(jìn)行單點(diǎn)接地。其并更換了調(diào)節(jié)門的控制信號電纜，加強(qiáng)了其對抗干擾的能力；更換選用了電容進(jìn)行濾波，提高了整個系統(tǒng)的信號采集對抗干擾的能力。

經(jīng)過山東陽城電廠2號機(jī)組OVITION系統(tǒng)模擬量信號由于干擾造成波動問題的處理，提出一下建議：1）對于DCS控制系統(tǒng)的信號線纜的選擇是至關(guān)重要的，必須要選用銅網(wǎng)屏蔽層的優(yōu)質(zhì)控制電纜，最好是可以選擇帶銅屏蔽層的優(yōu)質(zhì)雙絞線線纜。2）根據(jù)清查到的干擾信號的頻率可以大膽選用電容使用，應(yīng)該用鉭電容或者是滌綸電容，電容如果正常使用的話可靠性可達(dá)到近百年。3）盡量在干擾源側(cè)進(jìn)行單點(diǎn)接地模式，這樣有利于干擾電壓對地進(jìn)行放電，可以有效的防止干擾電壓串入。