1、    淺析電廠dcs控制系統接地的重要性    楊代敏摘要：發電廠接地系統的安裝和維護對于電廠的穩定運行相當重要，很多電廠因為接地系統的原因，出現很多引起設備跳閘的故障問題，而且，不同廠家的控制系統及plc系統，接地要求也不盡相同。本文主要介紹和利時macsv系統和ovation系統的接地規范和主要特點，并對韶關市坪石發電廠（下稱坪石電廠）的因接地原因或者信號干擾引發的問題進行分析，希望對其他電廠dcs控制系統抗干擾方面的故障處理具有一定的指導意義。關鍵詞：電廠控制系統接地中圖分類號： tl503.6 文獻標識碼： a1 前言dcs及plc控制系統因其

2、集中控制，風險分散等優點，在工業控制中的應用越來越廣泛。控制系統的可靠性直接影響到企業的安全生產和穩定運行，而系統的抗干擾能力則是關系到整個系統可靠運行的關鍵。要提高控制系統可靠性，一方面要求生產廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統的抗干擾性能。而接地系統的可靠性，又在很大程度上決定了該系統抗干擾能力的強弱。控制系統的接地應該具備兩種基本功能：1、當進入控制系統的信號、供電電源或控制系統設備本身出現問題時，能有效地承受過載電流并可以迅速將過載電流導入大地。2、接地系統應能夠為dcs提供屏蔽層，消除電子噪聲干

3、擾，并為整個控制系統提供公共信號參考點，即參考零電位。2macsv系統接地分析坪石電廠三期為2臺300mw循環流化床機組，dcs為和利時macsv 1.1.0控制系統.2.1macsv系統的保護地連線應使用銅芯絕緣電線或電纜連接到廠區電氣專用接地網或接地體上。接地線選用絕緣銅芯線，截面不小于2.5mm2, 接地總線選用多股絕緣銅芯線，截面一般要推算：不小于16mm2。2.2.macsv系統接地要求macsv控制系統需要兩種接地：保護地和屏蔽地 ，現場控制站還配有系統地。2.2.1.保護地（cg，cabinet grounding）：是為了防止設備外殼的靜電荷積累、避免造成人身傷害而采取的保護措

4、施。macs系統所有的操作員機柜、現場控制站機柜、打印機、端子柜等均應接保護地。保護地應接至廠區電氣專業接地網，接地電阻小于4歐姆。2.2.2. 屏蔽地（ag，analog grounding）：它可以把信號傳輸時所受到的干擾屏蔽掉，以提高信號質量。macsv系統中信號電纜的屏蔽層應做屏蔽接地。2.3 總體接地原則2.3.1 把整個系統分為“系統地”、“保護地”、“屏蔽地”，柜內不混用。2.3.2 “三地”在機柜內匯入一點接地，接地電阻應小于4歐姆。2.3.3 一個系統只允許一點接地，可以與電氣接地網共地。2.3.4 防雷保護地通過避雷器/沖擊波抑制器與電氣接地網的主干線相連。2.3.5 保證

5、多股膠合線與螺紋端接觸良好，宜設置銅制鏟形接線片。3ovation接地系統分析坪石電廠三期2臺300mw循環流化床機組，deh采用美國西屋公司的ovation控制系統。3.1 ovation系統接地主要特點如下：3.1.1系統必須單點接地。3.1.2ovation系統要求配置獨立的接地地樁，不能與其它系統共用。3.1.3ovation系統機柜到接地地樁的電阻不能大于1歐姆，并盡量使接地電纜最短。3.1.4接地是以接地簇為單位的。3.1.5一個接地簇中機柜的數量不超過5個。3.1.6主控柜和與之相連的擴展柜必須在同一個接地簇中。3.1.7 一個接地簇中只允許保留一個短接片（也就是銅牌），且只允許

6、保留在主控制柜背后的電源分配單元上。4 坪石電廠控制系統因接地引起的設備異常坪石電廠三期機組投產四年多來，曾發生過由于接地和干擾原因引起的異常，所幸的是沒有導致機組跳閘或主設備跳閘。具體情況介紹如下：4.1 幾個壓力測點出現峰峰值跳變，更換一次元件無變化，檢查現場屏蔽線，控制柜內接地線，重新將信號接地接入柜內接地后正常。原因分析：這個是典型的屏蔽地（ag，analog grounding）引起的故障，由于安裝質量問題，導致部分電纜的屏蔽層銅網對地連接接觸不好，不能有效將干擾導入接地網，致使干擾信號串入輸入信號引起顯示值跳變。要避免這種情況的出現，一是要注重電纜質量，選型時盡量選取優質鎧裝雙層屏

7、蔽的控制電纜；二是要注重安裝質量，屏蔽銅網的匯接及截面積都要滿足安裝規程。4.2 部分采用部分采用模擬量信號作為聯鎖保護的測點，例如：凝結水泵出口母管壓力波動，檢查信號線對地電壓2vac左右，更換電纜，重新做接地線后仍未能正常。原因分析：檢查發現該變送器送dcs信號電纜與高壓動力電纜平行敷設，無法完全屏蔽長距離高壓電纜的感應電流引起的干擾，后采用壓力開關的開關量信號作為聯鎖，且電纜敷設時盡量與動力電纜垂直，處理后未再出現異常。要避免此種情況的發生，在安裝階段應嚴格按照電纜敷設規程要求，信號電纜與動力電纜分層敷設并保證交匯處呈90°。4.3 在機組調試期間，汽機調速系統閥門整定完后出現

8、波動，反復整定后閥門仍然擺動，更換伺服閥，情況未見好轉。原因分析：檢查閥門指令線和lvdt反饋線，發現安裝單位將信號線在現場接線盒內接地，deh控制柜內同時也接地，作為屏蔽地（也叫模擬地）儀控要求電纜屏蔽層必須一端接地，以防止形成閉合回路干擾。鎧裝電纜的金屬鎧不應作為屏蔽保護接地，必須是銅絲網或鍍鋁屏蔽層接地，接入公共接地極。后將現場接地線拆除后，在deh機柜內單端接地后問題得以解決。4  結束語接地系統對于控制系統來說是至關重要的，熱工信號無規律跳變的現象往往都是系統接地不好引起的。雖然設計院、控制系統廠家都對接地系統提出了安裝施工要求以及規范，但是安裝過程中由于安裝公司及監理的監督、要求不到位，接地施工往往不能執行到位，給日后的系統維護造成了重大的安全隱患，本人通過自己多年在現場工作經驗以及遇到的問題，通過查閱相關資料，咨詢廠家