干扰信号对DCS系统运行的影响孙中华

干扰信号对DCS系统运行的影响孙中华

(江苏森达建湖热电有限公司)

摘要:接地系统在DCS安装和应用过程中是很重要的一环,很多令人费解的故障现象往往都是系统接地不良引起的,各种干扰影响着DCS准确可靠测量。对常见的信号干扰进行了分析,并对DCS系统接地的分类及接地方式进行了说明。同时对电厂常见的由于DCS接地引起的信号跳变现象进行了分析,并提出了解决方案

关键词:DCS控制系统;自动化;接地

随着计算机网络技术的不断发展,电厂控制系统的水平不断提高,目前基本上都是使用DCS系统进行各种控制,DCS系统的一个主要特点就是将各种测量信号转换成微电压、微电流信号、经过各种电缆远距离传输到DCS机柜,并将各种控制信号转换成微电压、微电流信号、经过各种电缆远距离传输到现场进行控制。信号在远距离传输过程中,由于受到各种因素的影响,会产生各种无关的电压或电流信号,这种无关的电压、电流信号,我们一般称为干扰。干扰信号对DCS系统的影响很大,轻则造成测量信号的不准确,重则引起保护的误动作。

建湖森达热电DCS系统使用的是上海新华控制工程有限公司的XDPS-400系统,在汽轮机保护(ETS)方面有轴承回油温度高、发电机保护动作、发电机开关跳闸等信号,在建厂初期经常出现莫名其妙的汽轮机跳机事件,事后通过检查事故记录发现引起跳机的因素有时是上述三点情况的一种或几种,但是检查历史记录又没有发现轴承回油温度高,在电气方面也没有发现发电机保护动作、发电机开关跳闸等信号,初步怀疑可能是测量轴承回油温度的双金属温度计游丝因振动引起误动作,我们利用停机机会对所有的双金属温度计进行了更换,但是发现情况没有好转。后来通过彻底检查,发现是DCS系统接在了全厂的接地网上,在接地网上附近包含有高电压、强电流电机的接地线,初步分析是因为干扰信号的影响所致。按照新华DCS系统的接地要求,接地网到大地的接地电阻≤2.5Ω,这一点是满足的,但是另外还有几点要求:接入厂用接地网的应选择一个接地桩为XDPS系统接地,以该接地桩为圆心,直径6m以内或与之相邻的5个接地桩不得有高电压强电流设备的接地,与6kv高压设备的接地点间的距离应>6m,不能与这些设备共用接地点。在森达热电的接地网达不到这两点要求,后来我们在主厂房扩建端附件单独做了一个小型的接地网,将接地系统完善后,汽轮机保护再没有发生保护误动作。

森达热电的冷渣机在刚投入使用时有时不能通过DCS控制,会发生无原因的转速升高或降低,在就地测量控制信号没有发现信号偏差,证明从DCS系统到就地的控制信号线是没有问题的,由于冷渣机控制柜靠近两台6kv电机,初步估计是因为干扰的影响,我们在控制线的就地端增加了一个信号隔离器将这个问题解决。后来又发现每次启动冷渣机时,DCS系统中几个温度点会发生突然的降低,经过检查这几个温度点附近的温度,确定现场实际情况并没有降低,我们继续怀疑是干扰的问题,通过测量发现,冷渣机控制柜对地有超过20v的电压,通过将控制柜重新接地,终于将这个问题解决。

原因分析:

在电厂建设过程中,受制于实际情况的制约,有些电缆在铺设时可能不会完全按照规定来执行,这就造成了部分高压电缆与低压电缆、信号电缆放在同一管道、屏蔽电缆不接地或者多点接地等情况。设备间系统接地比较混乱,没有严格按照设备的要求进行接地,造成了接地间相互影响。

抑制干扰的措施:

通过上述现象发现,由于干扰信号不是连续的,平时去测量不一定测的出来,干扰信号造成的问题存在多个方面,没有统一的征兆,所以很难确认某些问题就是干扰造成的。我们只有严格按照各种规定规程或设备的具体要求,认真做好各个设备的接地,同时尽量选择具有良好屏蔽的信号线来传输信号,就能有效的控制干扰对系统的影响;当然,对系统良好的维护也是必不可少的措施之一。

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