电厂仪表系统的电磁干扰防护孔岩 周杨

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第6期   作者:孔岩 周杨
[导读] 如今,发电厂呈现出生产环境复杂、自动化控制增加等趋势
        摘要:如今,发电厂呈现出生产环境复杂、自动化控制增加等趋势,其中内部和外部因素造成的电磁干扰影响了制造系统的正常运行,给现场设备带来了诸多安全风险。为了最大限度地发挥电厂仪表系统的功能,有关人员必须结合仪表系统的运行特点和要求,利用电厂仪表系统的电磁干扰防护机制,制定更加客观、科学的电磁干扰防护措施。
        关键词:电厂仪表:电磁干扰;防护
引言
        现阶段,各类电测仪表逐渐地被广泛应用于工业生产与控制系统中,具备关键参数测量与获取、分析、反馈等一系列功能,电测仪表的可靠性主要体现在检测功能和持续应用功能等两方面。在结构组成方面,电测仪表主要包括各类感应元器件、信号传输线路等,提升相关元器件的可靠性有利于提升电测仪表整体应用的可靠性,并提升生产效率。伴随工业生产效率的提升,对于电测仪表相关性能的要求愈加严格,因此需对电测仪表的应用可靠性能进行不断优化。
1电厂仪表电磁干扰概述
         力测量装置系统的电磁干扰主要分为两种格式:传导干扰和径向干扰。传导干扰主要是电磁放电引起的干扰,影响到另一个电网的电气信号。光能传递干扰主要由空间传输引起,以干扰自己进入其他电气网络。从电力测量装置的角度看电力线的电磁干扰导致了测量装置测量功能的故障和实际质量数据的故障[1]。严重的电磁干扰还可能导致微机械系统损坏,导致计数器系统故障,并对电厂正常运行造成重大安全风险。由此可见,测量仪器的电磁防护需要电厂工作人员密切注意。
2电厂仪表电测仪表所受干扰的分析
        2.1电厂仪表电磁感应的干扰
        电池感应干扰主要指环境中交变磁场对于电测仪表测量的影响,当在具有高压电网以及大功率变压器等环境周边使用电测仪表时,仪表内部的闭环电路受较强交变磁场的影响,极易产生感应电动势,甚至尖峰电动势,且该电动势的强弱与交变磁场的强度有关,感应电动势的本质即磁场耦合,感应电动势甚至尖峰电动势对信号源与电测仪表间的磁耦合产生较大的干扰,进而影响到电测仪表的测量精度及可靠性。在闭合电磁回路中受交变磁场的影响而产生的感应电动势大小由下述公式算得电厂仪表:E=-dQ/dt其中,E电厂仪表为感应电动势的大小,其值与磁通量变化率电厂仪表dQ/dt电厂仪表成反比例关系。
        2.2电厂仪表系统内部的干扰
        在电厂仪表控制系统的工作过程中,当内部的元器件和电路所形成的电磁辐射超过正常工作允许的最大数值后,就会在内部对电厂仪表的正常工作造成不利影响,这往往是由系统内部的电磁兼容设计不合理造成的。例如,电厂仪表控制系统中的逻辑电路之间会进行相互辐射,对模拟电路造成不利影响,模拟地与逻辑地之间的相互影响和使用的元器件之间无法进行有效匹配,这都会给电厂仪表控制系统带来系统内部的干扰。
        2.3振动的干扰
        除了上述电磁干扰、静电感应干扰以及热电、化学电势对电测回路产生的干扰外,在电测仪表工作的过程中,结构的振动还会产生干扰,这是由电测仪表的工作过程所决定的,电测回路中的被测参数需转化为电信号,并通过导线传输,受电磁干扰后其内部磁通量会发生改变,进而引发振动及感应电动势,影响电测回路正常运行,影响电测仪表的测量精度及其可靠性。
        2.4电场干扰
        当测力器处于运行状态时,当测量器电路区的容量进入测量器电路时,可能会发生兼容性或性干扰。同时,仪器中的电路在仪器系统受到高频和高压信号干扰时不能正常工作。这会导致严重问题,例如b .仪器系统故障。通信电磁干扰信号来自仪表的信号电路。

仪器输入线路不对称时,仪表的测量数据可能会导致误差,通过优化仪器系统接线、添加屏蔽电磁干扰信号等。必须消除。
        2.5漏电电阻干扰
        电气测量系统在高压环境下运行时会在设备内部产生蠕变电流。测量系统中的湿度或酸度增加设备的蠕变电流,电流出现在设备表面,产生电磁干扰信号,直接影响仪表的运行状态[3]。因此,在仪器系统信号信号信号编程过程中,工作人员应确保设备中微弱的信号线路与电源线之间有合理的距离,提高仪器设备防止酸度和污染的性能,提高仪器系统和设备抗电抗的抗干扰能力。
        2.6信号干扰问题
        测量仪器的运行原理是测量时使用电导线将所需参数值转换的电流信号转移到分析仪器中,进行数据处理,最后把数据分析结果呈现到仪表盘面上。在信号传输过程中,外界影响因素很多,有时会出现一些其他信号进行扰乱,比如电磁波和静电。电磁波的扰乱是指电磁感应现象与测量仪器中间存在信号冲突,扰乱了仪器的正常运行。冲突的信号还会转移到数据显示上,在仪器处理数据时引起数据的上下波动范围太大,导致数据的真实性缺失,使测量仪器的读数误差太大。
3电测仪表抗干扰及预防方法
        3.1电厂仪表采用屏蔽技术避免干扰电厂仪表
        (1)串模干扰与信号处于同地位,不易消除,通常采取扭绞信号线的方式降低信号回路的包络面积,使分布电容均匀化,减小电场感应作用所产生的感应耦合对电测回路的影响。为防止外在电场的干扰,对信号线采用金属线电厂仪表+电厂仪表绝缘层的包裹方式,抑制电场以及磁场的影响,注意在采用此种方式时,屏蔽层需做接地处理电厂仪表;利用滤波回路法对干扰信号进行二次抑制传播,滤波器可以采用电容电厂仪表+电厂仪表电感线圈进行制作,对于直流信号亦可通过加入滤波电路实现降低干扰信号强度的目的,此外,对于受雷电影响较大的电测仪表,需配置浪涌保护器,并配置软件滤波,预处理输入信号,如平均值滤波、中值滤波以及限幅滤波等软件滤波方式。主要思想即为通过改变滤波器的输出,达到屏蔽脉冲干扰滤波的目的。最后,需避免干扰场的形成,及时采取主动隔离的措施。(2)对于共模干扰而言,其存在会使低电平的电测回路信号产生变化,影响测量精度及可靠性,因此多采用接地处理进行抗干扰,使得仪表处于零电位状态。
        3.2控制安装环境
        若想保证数据测量的准确性,首先要使测量仪器的安装和应用满足规定,对外界影响因素加以隔离。仪器在安装时,外界因素造成的干扰因素不容忽视,例如测量时的温度、湿度和电磁波等,这些因素会在各个方面实现干扰。所以在进行测量电表的安装时,应综合考量在安装时外界环境会对数据准确性造成影响的发生率,操作前认真排查。另外,测量仪表对电力系统实行测量时,偶尔会发生一些振动现象。这种振动现象会直接干扰仪器的运行,破坏测量表盘的稳定性。因此根据以上各种问题,在实际测量时要认真检查电测仪表以及所有导线,全面降低振动现象导致的不良影响,维持检测仪表的固定应用。
结束语
         简而言之,在电厂电磁兼容保护过程中,受影响人员必须认识到电磁干扰的原因,制定出特殊、严格的电磁干扰源和特性方法。同时,对仪表系统的优化进行了改进,投入了更多的时间和精力改进仪表系统自身的电磁干扰,降低仪表系统的电磁干扰,为推进电厂自动化和智能开发过程奠定了坚实的技术基础。
参考文献
[1]孙皓,曹萍.刍议电厂在线化学仪表维护策略[J].应用能源技术,2018(12):12-14.电厂仪表
[2]刘向英.电厂热控仪表的故障及预防措施[J].中国设备工程,2018(21):52-53.电厂仪表[3]魏家琴.电测仪表测量准确度的影响因素及防范措施分析[J].通信电源技术,2018,35(06):226-227.电厂仪表
[4]李莹.电测仪表测量不稳定的原因及对策[J].民营科技,2018(06):27.电厂仪表
[5]渠长威.数据采集系统信号干扰及消除研究[J].工程技术研究,2017(07):114-115.电厂仪表
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