【摘要】本文以某电厂脱硫系统跳闸停运故障为例，对DCS信号干扰的原因进行分析，并提出了抑制干扰的方法，取得了较好的效果，仅供参考。
1 前言
某电厂一期工程(5×600MW机组)锅炉、汽轮机、发电机组分别由上海锅炉有限公司、上海汽轮机有限公司、上海汽轮发电机有限公司采用引进技术制造。锅炉为上海锅炉有限公司制造的型号为SG-2028/17.5-M908，亚临界、一次中间再热、固态排渣、平衡通风、四角切圆燃烧、控制循环汽包炉。汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的N600-16.7/538/538引进型中间再热凝汽式汽轮机组，额定功率600.243MW。发电机为上海汽轮发电机有限公司制造的QSFN 600-2水氢氢冷却汽轮发电机组。
电厂六大风机及脱硫增压风机振动信号采用频率探头输入本特利3500卡件，经过3500卡件的采集计算输出4～20mA信号到DCS中的AI卡件。在5号机运行期间，由于干扰引起增压风机电机和风机振动信号全部跳变，并且大于保护停风机定值，增压风机停运引起脱硫停运，在检查风机振动信号时，发现在电子间振动信号采集卡FUM280卡件柜没有接地。根据设计要求，电子间所有控制柜接地先全部引到DCS控制柜中的一个接地柜，再由DCS柜统一接地。经过接地处理后信号正常，未发生信号跳变的情况。
2 干扰原因
为了理解接地的目的，我们先介绍应用中所面临的几种干扰。干扰又叫噪声，是窜入或叠加在电源、信号线上的与信号无关的电信号。干扰会造成测量的误差、严重的干扰(如雷击、大的串模干扰会造成设备损坏。
2.1 电阻耦合引入的干扰
当几种信号线在一起传输时，由于绝缘材料老化，漏电而影响到其它信号，即在其它信号中引入干扰。在一些用电能作为执行手段的控制系统中(如电动执行器等)信号传感器漏电，接触到带电体，也会引入很大的干扰。由于接地不合理，例如在信号线的两端接地，会因为地电位差而加入一较大的干扰。信号线的两端同时接地，这样，如果A、B两点的距离较远，则可能会有较大的电位差，这个电位差可能会在A、B两端之间的信号线上产生一个很大的环流。
2.2 电容电感耦合引入的干扰
因为在被控现场往往有很多信号同时接入控制柜，而且这些信号线或者走电缆槽，或者走电缆管，但肯定是很多根信号在一起走线。这些信号之间均有分布电容存在，会通过这些分布电容将干扰加到别的信号线上，同时，在交变信号线的周围会产生一个交变的磁通，而这些交变磁通会在并行的导体之间产生电动势，这也会造成线路上的干扰。
2.3 雷击引入的干扰
雷击可能在信号周围产生很大的电磁干扰，也可能通过各种接地线引入干扰。
3 干扰抑制
以上列举了产生干扰的几种原因，这些干扰如果得不到很好的抑制和防止，轻则影响信号的测量技术精度，因而使正常的控制无法实现，重则会造成设备损坏，人们在长期的工程实践中总结出了很多干扰抑制的方法。
3.1 隔离
(1)使所有的信号线很好地绝缘，使其不可能漏电，这样，防止由于接触引入的干扰;
(2)将不同种类的信号线隔离铺设(在不同电缆槽中，或用隔板隔开)，我们可以根据信号不同类型将其按抗噪声干扰的能力分成几等。模拟量信号(输入、输出，特别是低电平的输入信号如热电偶信号，热电阻信号等)对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的。建议用屏蔽双绞线连接，且这些信号线必须单独占用电线管或电缆槽，不可与其它信号在同一电缆管(或槽)中走线。以上说明，同一类信号可能放在一条电缆管或槽中，相近种类信号如果必须在同一电缆槽中走线，则一定要用金属隔板将它们隔开。
(3)还有一种隔离是将信号源同控制柜在电气上进行隔离，这样，会大大地减小共模干扰对控制柜卡件造成的危害。用隔离放大器将信号的输入端子与控制柜部分完全隔离(有的系统中采用隔离变压器，或继电器等方式隔离，对开关量则可以采用光电器件，或继电器进行隔离)。这样，由于C和D之间地电位不同所产生的干扰信号形不成回路，抑制了干扰的危害。
(4)第四种隔离是供电系统的隔离为了防止供电线路上引人共模高频干扰信号，可以在供电线路上设隔离变压器进行干扰隔离为了达到好的干扰抑制效果，有两点必须注意：变压器的屏蔽层要很好地接地;变压器的次级线圈一定要用双绞线。
3.2 屏蔽
屏蔽就是用金属导体，把被屏蔽的元件，组合件，信号线包围起来。这种方法对电容性耦合噪声抑制效果很好。最常见的就是用屏蔽双绞线连接模拟信号。以上说的电气屏蔽，但在很多场合下，信号除了受电噪声干扰以外，主要还受到强交变磁场的影响，如电站，冶炼厂重型机械厂等，那么，我们除了要考虑电气屏蔽以外;还要考虑磁屏蔽，即考虑用铁、镍等导磁性能好的导体进行屏蔽。
3.3 绞线
用双绞线代替两根平行导线是抑制磁场干扰的有效办法。每个小绞纽环中会通过交变的磁通，而这些变化磁通会在周围的导体中产生电动势，它由电磁通感应定律决定。可以看出，相邻绞纽环中在同一导体上产生的电动势方向相反，相互抵消，这对电磁干扰起到较好的抑制作用。
3.4 雷击保护
系统受雷击干扰有两种方式：架空电源线，信号线可能会遭受雷击，另一种是信号电缆附近受到雷击，通过分布电容和电感耦合到信号线，在信号线上产生一个很大的脉冲干扰，有时甚至会烧坏设备，影响人员安全。针对不同的干扰原因，可以采用下面两种措施防雷击：(1)对于耦合干扰，我们可用金属电缆管或槽铺设信号线，电缆管或金属槽有很好的接地。(2)对于架空信号线，则必须在控制柜输入端子处采取防雷措施，如装避雷器，加压敏电阻、较强的滤波电路等来抑制其干扰。
4 结语
通过对故障进行及时的处理，经过一段时间的运行观察，未发现有信号跳变的情况出现。至此，对振动信号跳变的问题得到了彻底的解决。
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