关于天然气压缩机电气系统的抗干扰分析

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:邓明亮
[导读] 摘要:天然气压缩机电气系统的抗干扰能力是系统能否正常运行的重要因素。
        新天液化天然气沙河有限公司  河北邢台  054100
        摘要:天然气压缩机电气系统的抗干扰能力是系统能否正常运行的重要因素。本篇文章通过对天然气压缩机电气系统在工作过程中的干扰因素进行了一系列的研究以及分析,并且发现了这些干扰因素的主要来源,然后根据干扰因素的不同,提出了能够降低天然气压缩机电气系统干扰的相应解决措施。
        关键词:天然气压缩机电气系统;干扰能力;解决措施
        引言
        天然气压缩机电气系统是为天然气增压以及对天然气输送的重要装置,在天然气、煤气的开发、运输以及回收等各个行业领域都有着非常广泛的应用。电气的控制系统是天然气压缩机电气系统能否正常工作的核心枢纽,天然气压缩机电气系统的性能好坏能够直接影响到压缩机的正常运转。但是由于物理环境具有一定的复杂性,天然气压缩机电气在正常运行的过程中,尤其是对模拟信号的处理过程中,经常会遭到周围环境中的各种因素的干扰,所以在天然气压缩机电气系统中必须要拥有非常强的抗干扰的能力,从而来应对天然气压缩机电气系统在日常的工作中可能出现的各种干扰。
        1 常见的干扰以及危害
        1.1环境干扰
        环境的干扰其中主要包含了天然气压缩机电气系统所处的环境中的温度、空气中的湿度以及各种的冲击和振动等因素。太高或者是太低的温度都会对天然气压缩机电气系统的正常运行造成严重的影响。如果温度太高的话会严重地影响到系统中的电子元件,从而影响到集成电路无法正常使用,最终使系统的性能大幅度的下降并且缩短使用的寿命,严重的甚至会直接把电子器件烧坏;如果温度太低的话则会影响到整体天然气压缩机电气系统功能的执行。天然气压缩机电气系统所处的周围环境中湿度过大,特别容易会使电气元器件以及集成的电路中凝结成水分,从而造成短路的现象,轻度会影响到天然气压缩机电气系统的正常运行,严重的则直接导致器件烧坏;天然气压缩机电气系统所处的环境中湿度太低或者是含水量太少的话,有时候会引起一些绝缘体产生发电的现象,这样也会对天然气压缩机电气系统的稳定运行造成干扰;冲击或者是振动的话一般通常会引发电路的损坏,并且还有导致电子器件以及机械装置的松动或者是损坏疲劳等等问题,从而造成电路的故障或者是操作失误等不能正常运行的问题。
        1.2电磁干扰
        天然气压缩机电气系统中的电磁干扰来源一般都比较的多样化,各种干扰的类型、强度、持续的时间以及可能会受到的影响都不一样,根据不同的干扰特征可以分为以下几种:
        1.2.1工频干扰
        工频的干扰频率一般都会维持在50Hz左右,并且工频干扰具有一定的规律性,其干扰的信号在通常情况下都会使模拟信号的前半个阶段加大幅度,使后半个阶段减少幅度。工频的干扰主要是因为电网中引发的干扰或者是在天然气压缩机电气系统与电源耦合所造成的干扰,以及很小一部分与空间电磁耦合所形成的干扰信号。工频所造成的干扰一般都会运用平均等方法来对其进行消除。
        1.2.2随机尖峰干扰
        随机尖峰干扰出现的情况一般都是比较随机的,没有特别固定的规律性,随机尖峰干扰信号的幅度比较得大,干扰持续的时间比较短,但是有的时候出现随机尖峰干扰的危害性是非常大的。通常情况下在比较大的功率机电设备的启停过程或者是天然气压缩机电气系统中的某一个部件出现故障的时候,以及比较大的电路在切换时在电网中都很容易出现随机尖峰的干扰。随机尖峰干扰,因为其自身干扰的特点通常都会以信号极值的形式出现在信号的序列当中,可以对其运用查找的方式以及特殊极值的方式来对其进行消除。


        1.2.3高频电磁干扰
        高频电磁干扰在通常情况下来说是和空间电磁耦合造成的干扰,往往这种干扰的形式出现是比较普遍但是情况却很复杂,这种干扰对天然气压缩机电气系统有非常多的影响,但是在可靠性比较高的零部件中,以及在干扰环境比较密集的情况下,还是会对天然气压缩机电气系统的正常运行产生一定的影响,所以需要对其进行一定的手段来消除。
        2 抗干扰的解决措施
        干扰的来源以及对系统影响的多样性也就形成了对抗干扰的解决措施的多样性。对于天然气压缩机电气系统中所存在的干扰现象,能够从天然气压缩机电气系统的运行环境、系统的设计、系统的布置以及抗干扰的软件矫正等几个方面来对其进行处理。
        2.1构建抗干扰的工作环境
        天然气压缩机电气系统一般都运用PLC的设计系统,所以对周围环境的湿度以及温度等比较的敏感。在系统的部署以及使用的过程中都需要一定的措施来为其创造一个良好的工作环境。为了能够保证系统中器件的稳定运行,需要对其进行严格的控制,一般都要保证天然气压缩机电气系统所处的环境温度在0摄氏度到50摄氏度之间,以及良好的散热能力。所以就需要在高温时保证通风良好并且散热方便,在低温时保证有充足的保温能力,并且要一定程度上避免阳光的直接照射以及发热量大的装置要远离。如果在条件允许的情况下,还要配备相对应的空调装置。同样,天然气压缩机电气系统所处环境的湿度要保证在35%到85%之间,如果不能够达到基本的条件要求就需要配备相对应的加湿或者是除湿的装置。另外在一些环境比较恶劣的条件下,为了防止系统的损坏,则需要将器件进行封闭式的安装;在具有强烈振动感的环境中,则需要运用一定的减震措施,从而来保证天然气压缩机电气系统能够正常运行。
        2.2对电网的干扰进行处理
        在天然气压缩机电气系统的干扰中,主要是来自于电源的干扰,并且电源也是能够进入到天然气压缩机电气系统中进行干扰的重要途径。电源的干扰主要是因为供电线路的阻抗耦合产生的,一般来说大功率的用电设备都是主要的干扰源。天然气压缩机电气系统的供电一般都要应用隔离性能比较好的电源,并且对变送器以及共用的仪表供电则应该要选择分布电容比较小并且抑制带大的配电器,从而来减少天然气压缩机电气系统中的干扰。天然气压缩机电气系统的电源一般都是交流电,在干扰比较高的条件下或者是可靠性比较高的场合中,可以在电源的输入端接通带有屏蔽层的隔离变压器,通过过滤来提高天然气压缩机电气系统的抗干扰能力,但是在使用的过程中一定要注意屏蔽错的可靠接地。另外为了能够保证电网中的馈点不会断,最好是运用隔离性能比较强的电源来对其进行供电,这样能够有效地提高供电系统的抗干扰能力以及可靠性。
        2.3接地系统设计
        接地系统是整体系统安全运行的根本,有效地接地方式还是要对干扰进行排除,从而来题号天然气压缩机电气系统的可靠性。好的接地方式不仅能够抑制外界的干扰,还能够较少外界以及其他的部件产生的干扰,但是错误地接地方式就会适得其反。天然气压缩机电气系统采用的PLC控制器是一种高速低电的装置,对于这种装置来说要运用最合适地接地方式,并且最好是要能单独地接地,如果与其他的设备一起接地的话则需要公共接地,绝对不能够串联接地。在天然气压缩机电气系统进行接地的时候要保证接地点和装置之间有足够的距离,一般都要求在10米以上,另外屏蔽层需要进行单点接地,来避免各点电势的不同所造成的电位差。
        3 结束语
        天然气压缩机的正常运行要极高的可靠性,而对于电气的控制系统又是整体设备的关键所在。由于天然气压缩机电气系统所处的环境中本身就存在各种的干扰,并且电子器件的本身也具有一定的脆弱性,所以会使天然气压缩机电气系统在运作的过程中会受到一定的干扰。通过对各种抗干扰措施的运用,对天然气压缩机电气系统进行全方位的抗干扰处理,能够排除掉各种可能会出现干扰的影响,从而能够保证天然气压缩机电气系统在复杂的条件下也能正常运行。
        参考文献:
        [1]郑燕茹.关于天然气压缩机电气系统的抗干扰分析[J].石化技术,2019,26(01):298.
        [2]李帅.天然气压缩机电气系统的抗干扰分析[J].技术与市场,2012,19(05):106-107.
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