dcs網(wǎng)絡噪聲干擾原因分析及對策

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1、DCS網(wǎng)絡噪聲干擾原因分析及對策DGS系統(tǒng)的抗干擾能力是枚關整個控制系統(tǒng)安全運行的關鍵因素之一，而接地系統(tǒng)是DCS安全和應用過程中的重要環(huán)節(jié)。針對某電廠DCS存在的網(wǎng)絡噪聲干擾問題，從系統(tǒng)接地類型、方式及接地裝置等方面，對該電廠DCS接地系統(tǒng)進行了全面的研究和測試。分析了該電廠DCS系統(tǒng)內、外部干擾產(chǎn)生的原因，并提出了相應的解決和預防措施，由此確保了DCS系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。0引言???某電廠2x300MW機組自基建調試及投人商業(yè)運行以來，常發(fā)生DCS上位機報警信號頻繁異常觸發(fā)和部分DPU網(wǎng)絡噪聲在短時間內大幅上升并發(fā)出警報的現(xiàn)象。若兩塊冗余DPU同時發(fā)生該類報警，則會導致該控制器癱瘓，嚴重

2、威脅到機組的安全穩(wěn)定運行。為此，安徽省電力科學研究院在1號機組檢修期間對該廠DCS開展了相關測試及分析工作。1系統(tǒng)簡介???電廠兩臺DCS機組采用全進口的美國Honeywell公司TPS分散控制系統(tǒng)，其設計的接地系統(tǒng)分為主參考地和安全地兩部分。???①主參考地:它是信號線屏蔽層的接地，用于抑制干擾信號。DCS機柜內電源轉換模塊的一路接地線也接入主參考地銅排，為系統(tǒng)邏輯地提供電壓參考點。主參考地接地結構圖如圖1所示。????②安全地:機柜外殼的接地、機柜網(wǎng)絡TAP頭的接地、DCS機柜內電源轉換模塊的另一路接地線均接入安全地銅排。安令地接地結構圖如圖2所示。????1號機組的各高性能過程處理器(

3、highperformanceprocessmanager,?HPM)機柜、現(xiàn)場端子接線(fieldterminalassembly,FTA)機柜、單元節(jié)點機柜以及R02繼電器機柜均具備以上兩個接地系統(tǒng)。上述機柜內前后面的底部分別設有安全地銅排和主參考地銅排。這些接地銅排分別接至電子間主參考地匯流排和安全地匯流排后，連接至電纜夾層內對應的主參考地接地箱和安全地接地箱，兩接地箱通過電氣接地網(wǎng)與大地相連。???1號機組的單元電源機柜、鍋爐跳閘(boilertrip,BT)機柜以及各繼電器機柜(除R02機柜外)由于沒有外部信號接入，柜內都只有一路安全地銅排。柜內接地線經(jīng)機柜內底部的安全地銅排、電子

4、間安全地主匯流排匯流后，接至電纜夾層的安全地接地箱，接地箱通過電氣接地網(wǎng)與大地相連。需要說明的是，1號FTA機柜、單元節(jié)點機柜和R02繼電器機柜的安全地銅排直接通過接地電纜與電纜層的安全地接地箱相連，而其他機柜的各接地銅排均通過電子間的主接地匯流排與接地箱相連。2檢測分析過程???對于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡噪聲上升的現(xiàn)象，分別從DCS系統(tǒng)的接地架構是否合理、相關參數(shù)是否符合有關規(guī)程指標要求等角度進行查找、分析[’一，了。為保證系統(tǒng)安全運行，測試工作主要在處于檢修期的1號機組上進行。???2.1接地電阻測試???現(xiàn)場采用接地電阻測試儀對1號機組的各機柜主參考接地和安全接地的接地電阻進行了全面測量。??

5、?根據(jù)《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)驗收測試規(guī)程》DL/T659-2006規(guī)定:當DCS與電廠電氣系統(tǒng)共用一個接地網(wǎng)時，控制系統(tǒng)地線與電氣接地網(wǎng)只允許有一個連接點，且接地電阻應小于o.s幾。???經(jīng)測試，1號機組DCS所有機柜的匯流銅排到電氣的整個接地系統(tǒng)接地電阻符合規(guī)程要求。因此，可排除由于機柜接地電阻過大而導致DCS信號干擾的可能。???2.2接地電纜排查???2.2.1接地電纜排查要點???DCS各接地系統(tǒng)應采用“單獨引出、一點接地”原則，各接地線除匯總點外應相互隔離，即從系統(tǒng)總接地點往上看，接地系統(tǒng)應為樹狀結構，不允許接地形成環(huán)狀網(wǎng)絡。同時為確保DCS網(wǎng)絡的正常運行，還應做好網(wǎng)絡設備的接地

6、及其和其他設備的隔離工作，避免因竄入干擾電流而對DCS網(wǎng)絡產(chǎn)生影響。???2.2.2接地電纜排查內容???為進一步找出1號機組DCS信號干擾及網(wǎng)絡噪聲上升的原因，對各機柜內接至銅排的所有外部信號屏蔽線、機柜外殼接地線、網(wǎng)絡TAP頭接地線、電源轉換模塊接地線以及各段接地電纜的安裝、分布進行了梳理，并對各接地電纜對電氣接地網(wǎng)的電壓進行了測量。???2.2.3存在問題及分析???通過對1號機組各機柜接地電纜的全面檢查發(fā)現(xiàn)，盡管所有機柜內所有接地龜纜用鍍鋅螺栓壓接在接地鍍錫銅排上，其中單股屏蔽線匯編成辮、使用壓線接頭壓緊，安裝規(guī)范可靠，但也存在如下問題。???1.根據(jù)TP5系統(tǒng)的設計、生產(chǎn)原則及現(xiàn)場

7、測試結果可知，機柜的網(wǎng)絡TAP頭接地點和機柜外殼是相通的，相互之間電阻為零。廠家考慮到TAP頭接地點和機柜外殼可能接觸不好，又將網(wǎng)絡TAP頭和機柜外殼的接地電線接至安全接地銅排。這樣在三者之間形成了一個環(huán)狀結構.不利于網(wǎng)絡干擾的快速消除。同時，當DCS機柜發(fā)生漏電等情況時，干擾電壓極易通過機柜外殼與網(wǎng)絡TAP頭的連接而影響到DCS網(wǎng)絡的正常運行。???2.在1號機組調試過程中，DCS廠家技術人員在處理網(wǎng)絡噪聲