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分散控制系統(tǒng)（DCS）已在大型火力發(fā)電廠廣泛應(yīng)用,，并取得諸多經(jīng)驗；對于中小型的企業(yè)自備火電廠或區(qū)域熱電廠,，DCS系統(tǒng)的應(yīng)用正在逐步推廣,，但其設(shè)計、施工及維護(hù)經(jīng)驗 尚有欠缺,，需要不斷摸索和總結(jié),。

其DCS系統(tǒng)面臨的重要問題之一就是如何有效地抑制干擾，提高控制系統(tǒng)的安全性,、穩(wěn)定性與可靠性,，由于技術(shù)儲備不夠完善和人員運(yùn)行經(jīng)驗欠缺，中小型火電廠更應(yīng)重視此點(diǎn),。電源穩(wěn)定供應(yīng),、信號正確分類及電纜合理敷設(shè)、接地有效 實施作為抑制干擾,、提高系統(tǒng)可靠性的有效方法,，值得廣泛探討與研究。

通過分析中小型火發(fā)廠DCS系統(tǒng)對電源,、信號,、接地的抗干擾要求,，結(jié)合工程經(jīng)驗，闡述了這三方面的抗干擾設(shè)計方案,，提出了施工及維護(hù)中的一些注意事項,，供項目設(shè)計、施工以及維護(hù)參考,，以便實現(xiàn)DCS的有效投入,，*保*電廠安全穩(wěn) 定運(yùn)行。

2 DCS系統(tǒng)抗干擾要求

為提高電廠DCS系統(tǒng)的測量水平和控制精度,，*保*控制系統(tǒng)的安全,、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,，熱控專業(yè)在設(shè)計,、施工、維護(hù)階段必須合理考慮DCS系統(tǒng)在電源,、信號,、接地方面的抗干擾要求。

2.1 電源要求

電源安全性是任何供電系統(tǒng)必須滿足的*基本條件,。首先在前期設(shè)計中在沒選擇電源和開關(guān)型號時,，充分考慮所有設(shè)備*大工作電流，并留出足夠余量,，方便日后增加設(shè)備,。其次在選擇電源線路時，不僅要求根據(jù)電流容量選擇合適線徑,，而且要求有足夠機(jī)械強(qiáng)度,，具有防腐性，并且能夠阻燃,。

電源可靠性和連續(xù)性是DCS穩(wěn)定運(yùn)行的前提。DCS供電 系統(tǒng)除給DCS供電外,，不應(yīng)再接入其他系統(tǒng)和設(shè)備,，如果無 法實現(xiàn)獨(dú)立電源，那么可以通過加裝電源隔離裝置的方法（常用UPS不間斷電源）來實現(xiàn),。供電電源應(yīng)有兩路電源供電,，一路應(yīng)采用交流不問斷電源（UPS），另一路來自廠用低壓工 作段電源,。兩路電源宜設(shè)自動電源切投裝置,，切投時間應(yīng)確保不影響控制系統(tǒng)的運(yùn)行。任何一路電源失去或故障不應(yīng)引起控 制系統(tǒng)任何部分的故障,、數(shù)據(jù)丟失或異常動作,；任何一路電源失去都應(yīng)在控制系統(tǒng)獲得報警,。

2.2信號要求

DCS的輸入、輸出信號線是干擾信號進(jìn)入DCS的途徑之一,，一般來說信號越弱受干擾的影響越大,。首先應(yīng)對信號分類如下：

①I類信號：熱電阻信號、熱電偶信號,、毫伏信號,、應(yīng)變信號等低電平信號。

②Ⅱ類信號：0～5 V,、1～5 V,、4～20 mA、0～10 mA模擬量輸入信號,；4～20 mA,、0～10 mA模擬量輸出信號；電平型/觸點(diǎn)型開關(guān)量輸入信號,；脈沖量輸入信號,；24VDC小于50 mA的阻性負(fù)載開關(guān)量輸出信號。

③Ⅲ類信號：24V～48VDC感性負(fù)載或電流大于50 mA的阻性負(fù)載的開關(guān)量輸出信號,。

④Ⅳ類信號：110VAC或220VAC開關(guān)量輸出信號,，此類信號的饋線可視作電源線處理布線的問題。

其中,，I類信號很容易被干擾,，Ⅱ類信號容易被干擾，而Ⅲ和Ⅳ類信號在開關(guān)動作瞬間會成為強(qiáng)烈的干擾源,，通過空間環(huán)境干擾附近的信號線,。

為了有效減小各個信號之間的干擾，不同類型的信號電纜與DCS相連時,，信號電纜的設(shè)計和布置應(yīng)滿足以下原則：

①對于I類信號電纜,，*好采用屏蔽雙絞電纜。

②對于Ⅱ類信號,，盡可能采用屏蔽電纜,，其中Ⅱ類信號中用于控制、聯(lián)鎖的模入/模出信號,、開入信號,，必須采用屏蔽電纜。

③對于Ⅳ類信號嚴(yán)禁與I,、Ⅱ類信號捆在一起走線,，應(yīng)作為220 V電源線處理，與電源電纜一起走線，有條件時建議采用屏蔽雙絞電纜,。

④對于Ⅲ類信號,，允許與220V電源線一起走線（即與Ⅳ類信號相同），也可以與I,、Ⅱ類信號一起走線,。但在后者情況下Ⅲ類信號必須采用屏蔽電纜，*好為屏蔽雙絞電纜,，且與 I,、Ⅱ類信號電纜相距15cm以上。

⑤屏蔽電纜的屏蔽層必須只有一點(diǎn)接地,，并且要接地良好,。

⑥絕對禁止大功率的開關(guān)量輸出信號線、電源線,、動力線等電纜與直接進(jìn)入DCS系統(tǒng)的I,、Ⅱ類信號電纜并行捆綁。

⑦絕對禁止采用一根多芯電纜中的部份芯線用于傳輸I類 或Ⅱ類的信號,，另外部分芯線用于傳輸Ⅲ類或Ⅳ類信號,。

⑧嚴(yán)禁同一信號的幾芯線分布在不同的幾條電纜中（如三線制的熱電阻）。

2.3接地要求

接地給整個系統(tǒng)提供一個統(tǒng)一的,、公共的,、以大地為零的基準(zhǔn)電壓參考點(diǎn)。當(dāng)供電或設(shè)備出現(xiàn)故障時,，通過有效的接地系統(tǒng)承受過載電流,，并迅速傳至大地，*保*人員和設(shè)備的安全,。此外,，接地系統(tǒng)還為DCS設(shè)備提供屏蔽、消除干擾,。Dcs系統(tǒng)具有2種接地方式：保護(hù)接地和工作接地（邏輯接地,、屏蔽接地及本安接地）。①保護(hù)接地（CG）：為了防止設(shè)備外殼的靜電荷積累,、避 免造*身傷害而采取的保護(hù)措施,。②系統(tǒng)接地：使DCS信號建立一個基準(zhǔn)點(diǎn)，該基準(zhǔn)點(diǎn)接 地是為了使基準(zhǔn)點(diǎn)保持較穩(wěn)定的電位,，以*保*信號傳輸?shù)目煽?性和準(zhǔn)確性。③屏蔽接地（AG）：也叫模擬接地,，它可把現(xiàn)場信號傳輸時所受到的干擾屏蔽掉,，以提高信號精度。④本安接地：齊納安全柵專設(shè)的接地。當(dāng)本安回路電流,、電壓過大,，安全柵的保險絲熔斷，限制危險區(qū)域點(diǎn)火源的能量,，實現(xiàn)本安保護(hù),。

DCS接地系統(tǒng)，由接地連接和接地裝置兩部分組成,。接地連接包括不同性質(zhì)的接地連線,、接地匯流排、接地分干線,、接地匯總板和接地干線等,；接地裝置包括總接地板、接地總干線和接地極等,。

為了合理設(shè)計DCS接地系統(tǒng),，需要引入連接電阻、對地電阻和接地電阻的概念,。連接電阻：從設(shè)備的接地端子到總接地板之間導(dǎo)體及連接點(diǎn)電阻的總和,；接地極對地電阻：接地極的電位與通過接地極流人大地的電流之比；接地電阻：是指接 地極對地電阻和總接地板,、接地總干線及接地總干線兩端的連接電阻之和,。

目前，各DCS廠家對接地系統(tǒng)有著不同的要求,，但差別主要在于接地電阻值的要求和接地系統(tǒng)是否完全獨(dú)立等,。如：Honeywell公司的TPS系統(tǒng)要求接地系統(tǒng)的接地電阻為O。4～ 5Ω,，若無本安齊納安全柵時接地電阻小于5Ω即可,；西屋公司和ABB公司的DCS均要求接地電阻小于1Ω；和利時公司的DCS要求,，當(dāng)廠區(qū)電氣接地網(wǎng)接地電阻小于等于4Ω時,，DCS接地網(wǎng)可直接接人廠區(qū)電氣接地網(wǎng)。

針對DCS廠家不同要求和行業(yè)規(guī)范規(guī)定不一致的情況,，結(jié)合工程項目實際經(jīng)驗,，DCS接地系統(tǒng)的設(shè)計與施工建議如下考慮：

①當(dāng)電廠電氣接地網(wǎng)接地電阻≤4Ω時，可將DCs總接地板以單點(diǎn)方式接至電氣接地網(wǎng),，DCS系統(tǒng)接地點(diǎn)與電氣接地極距離不小于5Ω,，與防雷接地系統(tǒng)接地極距離不小于10Ω。

②當(dāng)電廠電氣接地網(wǎng)接地電阻值較大或DCS廠家有特殊要求時,，應(yīng)獨(dú)立設(shè)置DCS接地系統(tǒng),，接地電阻應(yīng)小于O,。5Ω或按DCS廠家要求確定。

③本安齊納型安全柵接地系統(tǒng),，宜獨(dú)立設(shè)置,，接地電阻小于1Ω，接地總干線的連接電阻小于0,。1Ω,。本安接地極宜保持獨(dú)立，且與電廠電氣接地網(wǎng)或其他儀表系統(tǒng)接地網(wǎng)之間的距離不宜小于5Ω,。

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