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[摘 要]在电厂热工控制系统应用中，干扰是客观存在的。分析干扰源并采取相应措施，不断总结和完善施工方案，会尽量抗干扰，少走弯路，提高效率和系统的可靠性。本文即针对电厂热工控制系统应用中的干扰及抗干扰进行了分析。
[关键词]电厂热控系统；干扰源；抗干扰措施
中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0279-01
热控，顾名思义，就是热力控制系统的总称。现代化机组的安全与经济运行，大都依赖于热工自动化控制系统。其自动化功能的正常发挥关系到整个火电厂的命脉。电厂热工控制系统是电厂高效运行、安全生产的重要基础。
在电厂的热工控制系统中，经常会受到与热工控制信号无关的信号的干扰。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。
干擾是指窜入或叠加在系统电源、信号线上的与热工信号无关的电信号。干扰信号会导致控制系统出现误差测量，如果干扰严重，比如大的串模干扰或者雷击等还会导致保护误动，或者引发严重的电力事故。所以分析产生干扰信号的根本原因，采取相应的预防措施，可以保证火电机组的安全、可靠的运行。
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。干扰信号若对电子设备产生影响必须具备三个条件：其一是要有干扰源；其二是要有传播途径；其三是要有承受干扰的设备。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。
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。
干扰信号的来源主要有两种，即空间的辐射干扰和系统外引线的干扰。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。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。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。系统外引线的干扰主要是电源的干扰、信号线引入的干扰以及接地系统不规范引发的干扰。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。
以上外部干扰，或直接通过引线间接作用到电子设备上，并以下面的形式干扰电子设备的工作：
一，辐射噪声，即电子设备直接受到周围电磁场的辐射干扰；二，共模干扰，即相对于公共基准点（通常是接地点）在信号的两端同时出现的干扰；三，差模干扰，即干扰信号与有用的信号叠加在一起，使信号两端因干扰产生电位差而引起的干扰。
除了外部引线造成的干扰，系统内部也会产生干扰。所谓内部干扰是指由电子设备自身产生的干扰。这些干扰主要来自三个方面：由于电子设备内部电子线路布局不合理，在设备内部产生电磁波引起干扰；设备的电源滤波不好，供电品质不高，内电源电压波动和谐波产生的干扰；电子设备内部电路的参考地对高频信号和低频信号的感抗不同，导致对高频信号和低频信号的参考电位不同，引起的干扰。
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。
为了保证系统在发电厂电磁环境中避免或减少内外电磁干扰，要求从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传播途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这是抑制电磁干扰的基本原则。
一般说来消除干扰源是抑制干扰最有效的方法，但是现场很难做到。从设计和施工角度来说，抑制干扰通常是采取破坏干扰传播途径的方法。具体地说，工程上抑制干扰主要采取以下措施：
第一，正确接地，能产生强磁设备和易被干扰。
设备采取一定屏蔽措施和良好接地。电缆桥架封闭并接地，盘台柜箱及控制设备严格进行屏蔽措施和接地，尤其DCS系统的接地方式严格按照厂家和设计要求实施以有效地控制干扰的传播。
第二，屏蔽。屏蔽是用金属（屏蔽体）把电场或磁场等外界干扰阻止在受干扰物之外。常见的屏蔽方式有静电屏蔽和磁屏两种。工程中常用的静电屏蔽手段是采用屏蔽电缆。对系统重要参数的、易被干扰的或全部计算机I/O信号采用屏蔽电缆。工程中磁屏蔽的一般做法是将信号电缆敷设在铁制槽盒内，槽盒沿程用裸铜缆接地，或者将信号电缆穿入铁管。电缆通道合理避开强电磁区或者保持一定安全距离或者采取屏蔽措施。
第三，隔离，即避免信号电缆、控制电缆与电力电缆平行敷设，避免将弱电信号线与电力线放在同一根电缆之中，避免信号回路与强电回路共用接地线。强、弱电电信号使用专用接线盒、端子排并使端子分开布置，电子设备与强电设备保持一定距离。在电缆比较集中的地方，合理优化电缆排列层，信号电缆、控制电缆和电力电缆应由下至上分层敷设。 第四，在施工和生产中进行控制，降低和避免不必要的射频干扰。
在技术方案的具体实施中，要做到：
一，合理优化电缆走向，电缆分层敷设。采取动力、控制、信号电缆分层，严禁控制电缆和信号缆合并，在电缆敷设环节上阻绝相互干扰。
二，电缆桥架封闭并接地。
借鉴国外的经验和技术，采用电缆主桥架封闭并接地的方法，把主通道的桥架做到連续封闭，同时，主通道的每节桥架做到连续封闭，同时，主通道的每节桥架间用&phi；10mm的裸铜电缆钢射钉铆接的方式相连，每隔4～6米与就近的钢结构用钢射钉铆焊接地。
三，规范可靠、正确的屏蔽接地系统。统一采用在盘侧电缆一端接地法，即在电子设备间的DCS盘柜等为中心单端接地，就地及其余盘电缆的另一端浮空。另外，能产生强磁设备和易被干扰设备采取一定屏蔽措施和良好接地。盘台柜箱及控制设备严格进行屏蔽措施和接地，尤其DCS系统的接地方式严格按照厂家和设计要求实施，以有效地控制干扰的传播。
四，特殊设备和地段采取特殊屏蔽措施。为了防止汽机前箱内的信号线磨损接地，应全部给套装了黄蜡管隔离；为了防止信号电缆的干扰，在强电磁区域的电缆增加金属软管屏蔽；前置器接线盒也进行屏蔽接地，保证模拟信号不受干扰。
五，采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰。在现场，对于控制系统供电的电源，采用隔离性能较好电源，而对于变送器供电的电源和控制系统有直接电气连接的仪表的供电电源，应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少控制系统的干扰。
总之，在电厂热工控制系统应用中，干扰是客观存在的。分析干扰源并采取相应措施，不断总结和完善施工方案，会尽量抗干扰，少走弯路，提高效率和系统的可靠性。
参考文献
[1] 翟晓文.电厂热工控制系统应用中的抗干扰分析.才智. 2009.22期
[2] 梁仕凯.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题探析.经营管理者.2012.16期
[3] 张长斌.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术.电子技术与软件工程.2013.22期
[4]彭木生，火力发电厂调试过程中热控的几个安全隐患.江西电力学院报.2004.09
作者简介
汤琨（1989—），男，内蒙古人，毕业于重庆职业信息技术学院，现从事火电厂热工检修工作。
[关键词]电厂热控系统；干扰源；抗干扰措施
中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0279-01
热控，顾名思义，就是热力控制系统的总称。现代化机组的安全与经济运行，大都依赖于热工自动化控制系统。其自动化功能的正常发挥关系到整个火电厂的命脉。电厂热工控制系统是电厂高效运行、安全生产的重要基础。
在电厂的热工控制系统中，经常会受到与热工控制信号无关的信号的干扰。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。
干擾是指窜入或叠加在系统电源、信号线上的与热工信号无关的电信号。干扰信号会导致控制系统出现误差测量，如果干扰严重，比如大的串模干扰或者雷击等还会导致保护误动，或者引发严重的电力事故。所以分析产生干扰信号的根本原因，采取相应的预防措施，可以保证火电机组的安全、可靠的运行。
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。干扰信号若对电子设备产生影响必须具备三个条件：其一是要有干扰源；其二是要有传播途径；其三是要有承受干扰的设备。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。
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。
干扰信号的来源主要有两种，即空间的辐射干扰和系统外引线的干扰。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。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。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。系统外引线的干扰主要是电源的干扰、信号线引入的干扰以及接地系统不规范引发的干扰。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。
以上外部干扰，或直接通过引线间接作用到电子设备上，并以下面的形式干扰电子设备的工作：
一，辐射噪声，即电子设备直接受到周围电磁场的辐射干扰；二，共模干扰，即相对于公共基准点（通常是接地点）在信号的两端同时出现的干扰；三，差模干扰，即干扰信号与有用的信号叠加在一起，使信号两端因干扰产生电位差而引起的干扰。
除了外部引线造成的干扰，系统内部也会产生干扰。所谓内部干扰是指由电子设备自身产生的干扰。这些干扰主要来自三个方面：由于电子设备内部电子线路布局不合理，在设备内部产生电磁波引起干扰；设备的电源滤波不好，供电品质不高，内电源电压波动和谐波产生的干扰；电子设备内部电路的参考地对高频信号和低频信号的感抗不同，导致对高频信号和低频信号的参考电位不同，引起的干扰。
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。
为了保证系统在发电厂电磁环境中避免或减少内外电磁干扰，要求从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传播途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这是抑制电磁干扰的基本原则。
一般说来消除干扰源是抑制干扰最有效的方法，但是现场很难做到。从设计和施工角度来说，抑制干扰通常是采取破坏干扰传播途径的方法。具体地说，工程上抑制干扰主要采取以下措施：
第一，正确接地，能产生强磁设备和易被干扰。
设备采取一定屏蔽措施和良好接地。电缆桥架封闭并接地，盘台柜箱及控制设备严格进行屏蔽措施和接地，尤其DCS系统的接地方式严格按照厂家和设计要求实施以有效地控制干扰的传播。
第二，屏蔽。屏蔽是用金属（屏蔽体）把电场或磁场等外界干扰阻止在受干扰物之外。常见的屏蔽方式有静电屏蔽和磁屏两种。工程中常用的静电屏蔽手段是采用屏蔽电缆。对系统重要参数的、易被干扰的或全部计算机I/O信号采用屏蔽电缆。工程中磁屏蔽的一般做法是将信号电缆敷设在铁制槽盒内，槽盒沿程用裸铜缆接地，或者将信号电缆穿入铁管。电缆通道合理避开强电磁区或者保持一定安全距离或者采取屏蔽措施。
第三，隔离，即避免信号电缆、控制电缆与电力电缆平行敷设，避免将弱电信号线与电力线放在同一根电缆之中，避免信号回路与强电回路共用接地线。强、弱电电信号使用专用接线盒、端子排并使端子分开布置，电子设备与强电设备保持一定距离。在电缆比较集中的地方，合理优化电缆排列层，信号电缆、控制电缆和电力电缆应由下至上分层敷设。 第四，在施工和生产中进行控制，降低和避免不必要的射频干扰。
在技术方案的具体实施中，要做到：
一，合理优化电缆走向，电缆分层敷设。采取动力、控制、信号电缆分层，严禁控制电缆和信号缆合并，在电缆敷设环节上阻绝相互干扰。
二，电缆桥架封闭并接地。
借鉴国外的经验和技术，采用电缆主桥架封闭并接地的方法，把主通道的桥架做到連续封闭，同时，主通道的每节桥架做到连续封闭，同时，主通道的每节桥架间用&phi；10mm的裸铜电缆钢射钉铆接的方式相连，每隔4～6米与就近的钢结构用钢射钉铆焊接地。
三，规范可靠、正确的屏蔽接地系统。统一采用在盘侧电缆一端接地法，即在电子设备间的DCS盘柜等为中心单端接地，就地及其余盘电缆的另一端浮空。另外，能产生强磁设备和易被干扰设备采取一定屏蔽措施和良好接地。盘台柜箱及控制设备严格进行屏蔽措施和接地，尤其DCS系统的接地方式严格按照厂家和设计要求实施，以有效地控制干扰的传播。
四，特殊设备和地段采取特殊屏蔽措施。为了防止汽机前箱内的信号线磨损接地，应全部给套装了黄蜡管隔离；为了防止信号电缆的干扰，在强电磁区域的电缆增加金属软管屏蔽；前置器接线盒也进行屏蔽接地，保证模拟信号不受干扰。
五，采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰。在现场，对于控制系统供电的电源，采用隔离性能较好电源，而对于变送器供电的电源和控制系统有直接电气连接的仪表的供电电源，应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少控制系统的干扰。
总之，在电厂热工控制系统应用中，干扰是客观存在的。分析干扰源并采取相应措施，不断总结和完善施工方案，会尽量抗干扰，少走弯路，提高效率和系统的可靠性。
参考文献
[1] 翟晓文.电厂热工控制系统应用中的抗干扰分析.才智. 2009.22期
[2] 梁仕凯.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题探析.经营管理者.2012.16期
[3] 张长斌.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术.电子技术与软件工程.2013.22期
[4]彭木生，火力发电厂调试过程中热控的几个安全隐患.江西电力学院报.2004.09
作者简介
汤琨（1989—），男，内蒙古人，毕业于重庆职业信息技术学院，现从事火电厂热工检修工作。