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1、关于热控系统信号干扰及卡件安全浅析与防范摘要：最近公司由于DCS卡件出故障几率有上升趋势！经初步分析，由于干扰引起卡件故障的原因几率较高，有必要对干扰信号进行研究。下面简要分析仪表和控制系统中产生信号干扰和可能引起卡件过电压面损坏的不安全因素，提出一般解决的办法。总结防范措施。关键词：仪控系统、信号干扰、信号隔离、接地。 随着我公司机组容量的扩大和自动化程度的提高，仪控监视、控制的I/O点数较多，对电厂的安全，经济运行起到越来越重要的作用，电厂的日常维护和检修也大量涉及到DCS等仪控系统。在基建调试运行或检修过程中，系统信号受到干扰，硬件损坏现象时有发生，造成了一定的经济损失，并对安全运行造成
2、很大的威胁。现在系统卡件高度集成，耐电压冲击能力不高，价格昂贵。因此觉得很有必要注意这个问题，不断摸索总结，采取相应有效的防范措施。 一、仪控系统的信号干扰因素 干扰会造成测量误差，严重的干扰可能会造成误动作或设备损坏，常见干扰一般有以下几种：1、 传导干扰 几种信号电缆在一起传输时，由于绝缘老化，漏电等而影响到其它信号。 在一些现场执行机构中，采用220V交流电源供电。当设备损坏或一些人为因素造成电源与信号电缆间短路，强电窜入弱电回路，造成较大的干扰或损坏卡件。 由于接地不合理引起的干扰。如果信号电缆两端同时接地，则两点的接地系统可能出现电位差，可能会在信号电缆上产生一个很大有环流，造成模拟
3、量信号的波动，严重时可能损坏卡件。 在运行中，卡件发出的采集信号长时间的接地，形成的接地电流超过允许值，导致通道烧坏。以上几种干扰，由于现在仪控系统自身设备状态均比较完善，因此由于卡件自身的问题出现得比较少，而由于接地引起的干扰比较常见，也比较难以预料，因此，只能在平时工作中引起足够重视才行。2、 容性干扰很多设备电缆走桥架和线槽，同时接入控制系统。这些信号电缆在一起走线，之间有分布电容存在，会通过这些分布电容将干扰加到别的信号电缆上。另外，在交变信号电缆周围也可能会产生交变磁场。这些交变磁场也可能通过在信号电缆上耦合而产生干扰。这些干扰如超过容许范围，也会影响系统正常工作。3、 雷雨天气雷电
4、的影响雷击可能在系统周围产生很大的干扰，也可能通过各种接地线引入干扰。静电也是毁坏系统卡件的重要原因。二、防止干扰和防止卡件损坏的一些方法1、系统电源问题 系统电源应该有冗余。各个配电模件应该有独立的截峰二极管（防过压），自动断路器（防过流）等保护。供电系统最好采用隔离变压器，使DCS系统接地和动力强电系统接地各自独立，并尽可能采用电源低通滤波器来消除电网上的高次谐波。为避免波动，DCS供电尽量取自负荷变化小配电段。做好防止强电通过端子排线路窜入24V直流供电回路，并定期检查机柜电源系统是否正常，供电电压是否在正常范围内，系统接地情况是否良好等。我厂热控电源，UPS用得比较好，品质应该很好，重
5、点要检查接地线情况。2、电缆敷设强弱电电缆应该分开敷设。电源电压在220V以上，电流10A以下的电源电缆和信号电缆之间安放距离大于150mm;电源电压220V以上，电流10A以上的电源电缆与信号电缆之间距离应大于600mm。若只能放在同一桥架内，之间可装设隔离板。热工电缆不可以放在高压电场内。在发电机等附近有较强辐射处，要注意做好屏蔽工作，尽量使用有铜皮或铝箔做成的电缆。信号回路必须要有唯一的参考接地，防止形成地线环路现象。3、信号隔离 对于模拟量输入输出（AI/AO）回路，要防止从现场来的强电窜入卡件以及就地设备与DCS系统不同地而产生的电势差。重要的回路必须采取信号隔离器。对于开关量输入输
6、出（DI/DO）回路，一般常用的是用继电器进行隔离。4、防止静电和避雷措施 触摸卡件模块时必须先释放掉自身的静电，尽可能穿防静电工作服。检修时，从机架上拆下的卡件尽可能放在防静电的毡子上。不应随意摆放。采取防雷措施，DCS系统不能和电气及防雷接地公用接地网，且之间距离尽可能离得远些。对于计算机可增设价格并不高的防雷插座。三、事例某电厂3#机组调试，试运直至机组稳定运行阶段，汽机监视系统（TSI）一直存在因电气拉合一些刀闸而使信号阶跃变化的现象。两者似乎难以搭上关系。比如：发电机并网后转速3000r/min，TSI系统各瓦振、DCS转速测量回路因电气拉合开关而出现较大幅度的变化，直接导致TSI机
7、柜内转速信号小于2900r/min，并且各个瓦振阶跃变化，而使某一瓦振超出动作值而使发变组跳闸停机。分析原因认为：刀闸拉合过程中，对母线的充放电过程和电源侧的电位变化相互作用，产生高频电流分量，在母线上传播形成高频电流和电压。高频电流经过电容设备流入接地网，由于接地网及导线对于高频电流有感抗作用。所以在接地网局部发生电位升高现象。由于TSI系统信号电缆层屏蔽层两端接地，虽然对于外部电磁场有屏蔽作用，但对于接地网电位差作用下产生电流就无能为力，形成对信号电缆的干扰。后将图1中A处接地屏蔽电缆在TSI机柜端浮空，解决了问题。四、结束语 由此看来，在仪控系统应用中，接地问题应该引起调试关注。接地设计看似简单，其实是一个复杂的系统。在接地设计中要考虑到仪控系统的干扰问题，特别是在初建接地网时应作好考虑。另外，针对仪控系统干扰信号和安全问题，使我们必须熟悉现场，采取合适的措施来保证系统正常安全地工作。
