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时间:2017-09-25 13:13来源:广州变压器配电柜回收网 作者:回收小哥 点击:
摘要:在工程实际应用中存在着各种各样的电磁波;这些电磁波形成的电场和磁场对发电厂中的电子设备,仪器仪表、
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  随着科学技术的发展和电厂自动化水平的提高,热工自动化水平越来越高,其准确性、快速性和稳定性要求也愈高。然而,控制系统的信号干扰致使一些信号发生畸变,而使参数显示失真,控制设备出现扰动、误动、拒动、自动投入品质不好,严重影响机组安全经济运行。

  信号干扰问题一直是困扰实现热工控制系统正常功能的顽疾,要彻底解决这个问题,必须要分析信号干扰产生的来源和传播信息途径,只有屏蔽干扰源,切断传播途径;或把干扰强度降到最大可能低的限度内,并增强设备的抗干扰性能,才能从根本上解决干扰问题。现在就白马循环流化床示范电站我负责施工的DCS系统接地及保护接地,分析干扰产生的来源和传播途径等基本原理。

  二、干扰信号的来源和分类

  2.1 干扰源的分类

  影响热工控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是干扰源。

  干扰类型通常按干扰产生的原因,噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同而划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;噪声的波、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用性能差的配电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统 I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。

  2.2 干扰信号的来源

  2.2.1 空间的辐射干扰

  空间的辐射电磁场主要是由电力网络、设备的 暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若热控系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径:一是直接对控制系统内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对控制系统通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场强弱,特别是频率有关,一般通过采用屏蔽电缆和设备局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

  2.2.2 系统外引线的干扰

  主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较为严重。

  (1)电源的干扰

  实践证明,因电源引入的干扰造成控制系统故障的情况很多。控制系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,譬如:开关操作、大型电力设备启停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。控制系统电源通常采用隔离电源,但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布特别是分布电容的存在,绝对隔离是不可能的。

  (2)信号线引入的干扰

  与控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和拒动。控制、系统因信号干扰造成I/O模块损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。

  (3)接地系统不规范引发的干扰接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;不规范甚至错误的接地,会引入严重的干扰信号,将使控制系统无法正常工作。

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