發(fā)電廠控制系統(tǒng)幾種抗干擾問題研究
干擾處理,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施:數(shù)字濾波和工頻整形采樣,可有效消除周期性干擾;定時(shí)校正參考點(diǎn)電位,并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn),可有效防止電位漂移;采用信息冗余技術(shù),設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位;采用間接跳轉(zhuǎn),設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。
4 正確選擇接地點(diǎn),完善接地系統(tǒng)
發(fā)電廠控制系統(tǒng)的接地對(duì)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(gè),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(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,裝置之間的信號(hào)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(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置的 PLC 系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式,各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極。如果裝置間距較大,應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)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(diǎn),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(dǎo)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(yuǎn)處,且 PLC 系統(tǒng)接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)相距 10m 以上。信號(hào)源接地時(shí),屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地;不接地時(shí),應(yīng)在PLC側(cè)接地;信號(hào)線中間有接頭時(shí),屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,一定要避免多點(diǎn)接地;多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí),各屏蔽層應(yīng)相互連接好,并經(jīng)絕緣處理。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。在 PLC 控制系統(tǒng)中,具有多種形式的“地”,主要有:
信號(hào)地:是輸入端信號(hào)元件-傳感器的地
交流地:交流供電電源地 N 線,通常是產(chǎn)生主要噪聲的地方
屏蔽地:一般為防止靜電、磁場感應(yīng)而設(shè)置的外殼或金屬絲網(wǎng),通過專門的銅導(dǎo)線將其與地相連。
保護(hù)地:一般將機(jī)器設(shè)備外殼或設(shè)備內(nèi)獨(dú)立器件的外殼接地,用以保護(hù)人身安全和防護(hù)設(shè)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(chǎn)品解決共地干擾問題。
4.2 DCS 系統(tǒng)的接地:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的“地”有兩類。其一是設(shè)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(jī)殼帶電而影響人員及設(shè)備的安全,二是保持機(jī)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(hào)的參考地位。在微機(jī)控制系統(tǒng)中,即有模擬量信號(hào),又有數(shù)字量信號(hào),還有電源(直流)電壓的地端。這些信號(hào)的地最終就是直流電源的地。為防止公共阻抗產(chǎn)生的干擾,采用“匯流條分別走線”進(jìn)行處理,即在電路中把模擬地與數(shù)字地分開,采用匯流條分別走線,最終在一點(diǎn)把兩個(gè)地接在一起。信號(hào)的屏蔽層采用單點(diǎn)接地原則,可以防止不同接地點(diǎn)之間的電位差(Ucm)通過屏蔽層形成電流回路,產(chǎn)生干擾。
不同型式的 DCS 系統(tǒng)對(duì)接地要求不同,但歸根結(jié)底是滿足“一點(diǎn)接地”的要求。整個(gè)接地系統(tǒng)最終只有一點(diǎn)接到接地網(wǎng)上,并滿足接地電阻的要求。DCS 系統(tǒng)的接地要求應(yīng)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(qiáng)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(yán)格按廠家要求實(shí)施系統(tǒng)接地,才可保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)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(diǎn)為例進(jìn)行分析:
本工程不設(shè)置單獨(dú)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(diǎn)由電源機(jī)柜處單點(diǎn)接到電氣接地網(wǎng),接地點(diǎn)半徑 5 米內(nèi)無大電流、電壓啟停設(shè)備的接地點(diǎn),要求整個(gè)接地線纜至接地點(diǎn)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(yīng)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(diǎn)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(yīng)再短接。使用雙路電源時(shí),兩個(gè)電源最好在同一點(diǎn)接地。控制機(jī)柜接地見下圖:
4.2.1 Symphony 系統(tǒng)中,無論是單元機(jī)組的
責(zé)任編輯:何健
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