電廠dcs系統(tǒng)接地可靠性的探討

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1、電廠DCS系統(tǒng)接地可靠性的探討冀樹春?來源:本站原創(chuàng)點擊數(shù):2093更新時間:2008-11-2223:28:04?冀樹春(神華億利能源有限責任公司電廠)摘要:DCS系統(tǒng)的可靠接地,是保證電廠DCS安全、穩(wěn)定運行的首要條件。根據(jù)對幾個電廠DCS系統(tǒng)接地安裝、調(diào)試和運行維護等的現(xiàn)場經(jīng)驗,對DCS系統(tǒng)的接地進行探討和簡要總結(jié)。關鍵詞:接地接地分析接地方法1前言 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展和熱工自動化水平的提高,分散控制系統(tǒng)(DCS)已在國內(nèi)各電廠中得到廣泛應用。而DCS系統(tǒng)合理、可靠的接地非常重要。為了保證DCS系統(tǒng)的監(jiān)控精度和安全、穩(wěn)定運行,必須對DC

2、S系統(tǒng)接地方式、接地要求、信號屏蔽、接地極選擇等方面,進行認真設計和統(tǒng)籌考慮。2DCS系統(tǒng)接地的重要意義所謂接地就是將電路、單元與充作信號公共參考點的一等位點或等位面實現(xiàn)低阻抗連接。接地系統(tǒng)能否符合規(guī)程要求,主要指標是接地電阻大小,DCS系統(tǒng)接地電阻要求小于4Ω。DCS系統(tǒng)接地,一是為了保證當進入DCS系統(tǒng)的信號、供電電源或DCS系統(tǒng)設備本身出現(xiàn)問題時,有效的接地系統(tǒng)能承受過載電流并可以迅速將過載電流導入大地。二是接地系統(tǒng)能夠為DCS提供屏蔽層,消除電子噪聲干擾,并為整個控制系統(tǒng)提供公共信號參考點(即參考零電位)。當接地系統(tǒng)發(fā)生問題時(接地電阻過

3、大,多點接地,接地線斷線或接地線與高電壓、大電流設備相接觸等),會造成設備損壞,甚至人身傷害。據(jù)了解,有些電廠DCS系統(tǒng)經(jīng)常“死機”?(或不明原因的“死機”)和監(jiān)控信號波動,大多是因為接地系統(tǒng)不良或存在問題所引起的。?因此,完善、可靠、正確的接地,是DCS?系統(tǒng)能夠安全、可靠、穩(wěn)定運行的關鍵。3DCS系統(tǒng)接地分類為了正確接地,必須正確處理各種不同信號的接地。在DCS系統(tǒng)中,大致可分為以下幾種地線;1、數(shù)字地:這種地也叫邏輯地,是各種開關量(數(shù)字量)信號的零電位。2、模擬地:這種地是各種模擬量信號的零電位。3、系統(tǒng)地:系統(tǒng)地主要是保證基準電壓。4、

4、信號地:這種地通常為傳感器的地。5、交流地:交流供電電源的地線,這種地線通常是產(chǎn)生噪聲的地。6、直流地:直流供電電源的地。7、屏蔽地:(也叫機殼地)為防止靜電感應和磁場感應而設。4DCS系統(tǒng)接地原則DCS單獨設置接地網(wǎng)時,專用接地網(wǎng)周圍不允許有大型電力設備的接地極;DCS不設置專用接地網(wǎng)而利用全廠公用接地網(wǎng)時,DCS的接地極(體)也應遠離大型電力設備的接地極(體)。根據(jù)接地性質(zhì)、系統(tǒng)差異和接地線處理等情況,接地有下面幾種原則。4.1一點接地和多點接地一般低頻電路應一點接地,高頻電路應就近多點接地。繼電保護和自動裝置采用兩點接地。在低頻電路中,布線

5、和元件間的電感不是大問題,而接地形成的環(huán)路的干擾影響很大。因此常以一點作為接地點。但一點接地不適用于高頻,地線上具有電感而增加了地線阻抗;同時各地線之間又產(chǎn)生電感耦合。一般來說,頻率在1MHz以下可用一點接地,高于10MHz時,采用多點接地,在1MHz到10MHz之間可用一點接地,也可采取多點接地;通常DCS系統(tǒng)采用一點接地。這就證明部分人員的認識誤區(qū):DCS接地與繼電保護接地規(guī)則矛盾,即DCS要求一點接地,但繼電保護要求在現(xiàn)場兩點接地,當電氣量進入DCS時,兩種規(guī)定沖突的錯誤說法。4.2交流地與信號地不能共用由于在一段電源地線的兩點間會有數(shù)毫伏

6、、甚至幾伏電壓,對低電平信號電路來說,這是一個非常嚴重的干擾,必須加以隔截和防止,以免保護誤動,引起機組跳閘。有一電廠1#機組DCS系統(tǒng)DPU4機柜接地線松動,造成鍋爐MFT動作。因為DPU4機柜接地線松動,現(xiàn)場的交流干擾信號,將由于接地線的松動而不能消除,直接疊加在DPU4機柜DI輸入端子上。正常情況下,當輸入端子的電壓為12V時,DI輸入為0;當輸入端子的電壓低于7.2V時,DI輸入即為1。由此可見,當機柜受到交流干擾而又不能消除時,機柜所有輸入信號端子電壓將隨交流信號的變化升高或降低,所以DPU4機柜的DI輸入有可能同時變?yōu)椤?"或“1"。

7、而DPU1、DPU2、DPU3機柜的接地是通過機柜DPU4機柜的接地接到DCS系統(tǒng)接地的匯流銅牌后接入電氣接地網(wǎng),如下圖示。??所以,由于DPU4機柜接地線松動,造成DPU1/DPU2/DPU3機柜接地網(wǎng)脫離。這樣,當機柜受到交流干擾,又不能及時消除,致使控制器的鍋爐風機停運狀態(tài)置“1”,引起鍋爐MFU動作。某電廠3#機組爐側(cè)再熱器溫度經(jīng)常比機側(cè)主汽溫度高10~15℃,通過校驗熱電偶沒有問題,檢查補償導線未接地、回路正常,DCS系統(tǒng)卡件通道用標準信號源測試無異常,每次解開線測熱電偶輸出毫伏值后,再接好線就顯示正常,而把線槽蓋等恢復后或隔一段時間顯

8、示又發(fā)生異常。通過進一步檢查,發(fā)現(xiàn)熱電偶的屏蔽層與機柜控制器電源線的一根芯短路,正好這根備用芯在與機柜相鄰的電源柜側(cè)接地了。把此根線浮空

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