電廠熱工接地干擾原因分析

（中國能源建設(shè)集團江蘇省電建建設(shè)第一工程有限公司，江蘇 南京 210000）

2019 年3 月27 日2×660MW 熱電工程#4 機組試運行期間，發(fā)現(xiàn)#4 汽輪機軸瓦溫度存在跳變現(xiàn)象（#1、#2、#3、#4 瓦較為頻繁），跳變范圍較大（40℃至112℃）各方進行檢查、處理，采取了以下措施進行驗證：

因懷疑在電纜敷設(shè)路徑中存在信號干擾，3 月28 日從DEH 盤柜直接敷設(shè)一根臨時電纜至#3 瓦處，觀察跳變現(xiàn)象仍然存在，將此電纜接至DCS 柜內(nèi)也存在跳變現(xiàn)象。

3 月29 日組織對DEH 系統(tǒng)接地進行全面檢查，發(fā)現(xiàn)卡件背板無接地措施，安排將DEH 系統(tǒng)接地進行全面復(fù)緊，并將卡件背板接地進行完善，觀察后跳變現(xiàn)象頻率變低，但仍存在跳變現(xiàn)象，對比#3 機組發(fā)現(xiàn)溫度雖有變化但不明顯。4 月9 日對電纜屏蔽接線進行檢查，將DEH 柜內(nèi)屏蔽接地脫開的狀態(tài)下，測量就地屏蔽線無接通狀態(tài)，狀態(tài)正常，屏蔽接線良好、連接無問題；對專用接地裝置至接地匯流排接地電纜進行檢查，發(fā)現(xiàn)ZRC-KVV-1×150 接地電纜存在松動現(xiàn)象，緊固前測量匯流排至DEH 機柜間接地電阻進行測試為7Ω，緊固后測量為0.02Ω，緊固后觀察仍然存在跳變現(xiàn)象；為了縮小故障范圍，安排了電氣專業(yè)人員對DEH 的接地用直流電阻表進行測量，數(shù)據(jù)如下：服務(wù)器柜接地出線和DEH1 號柜40CJJ11 接地出線柜之間的電阻為8.324 毫歐；DEH1號柜接地出線與電纜夾層接地匯流銅牌之間阻值為5.982 毫歐；同一塊盤柜內(nèi)接地總阻值為1.3422 毫歐。

由于DEH 專用接地扁鐵引上位置較高，為防止#4 機組DEH 專用接地扁鐵引上固定位置與集控樓環(huán)網(wǎng)接觸或?qū)Ｓ媒拥乇忤F與電氣主接地網(wǎng)連接不牢靠，4 月12 日敷設(shè)一根ZRC-KVV-1×150 以上接地電纜將#4 機組DEH 匯流排與#3機組DEH 匯流排相連，將#4 機組DEH 接地匯流排與#4 機組DEH 專用接地扁鐵脫開，停機期間多次觀察，仍有跳變但不頻繁。DEH 機柜安裝未采用浮空形式安裝（安裝時與西門子廠家溝通，廠家明確不需要浮空），柜內(nèi)卡件、接地銅牌與機柜均不浮空存在多點接地問題，DEH 機柜基礎(chǔ)接地網(wǎng)由集控樓接地環(huán)網(wǎng)引上連接（#4 機側(cè)接地環(huán)網(wǎng)連接有全廠空壓機、#4 機組電氣400V 廠用變壓器等）。為確認(rèn)是否電氣信號干擾源影響DEH 接地，決定開機后先斷開接地匯控柜ZRC-KVV-1×150 主接地電纜，測量DEH 柜與接地點之間電壓。開機后共測量3 次，與#3 機接地電纜間電壓分別為30V、110V、50V。與#4機接地電纜間電壓分別為22V、120V、43V。

主要原因分析如下：按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓迭加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。案例工程中電氣信號屏蔽層設(shè)計在熱工機柜側(cè)接地，進入DEH 機柜的電氣信號電纜因感應(yīng)電、DEH 機柜未浮空以及機柜基礎(chǔ)通過兩點接地接入集控樓接地環(huán)網(wǎng)，多種因素造成DEH柜內(nèi)信號接地銅排電勢被抬升，也就是說DEH 信號地電位不能恒等于0，形成了共模干擾。

改進措施：共模干擾是在信號線與地之間傳輸，屬于非對稱性干擾。一般消除共模干擾的方法主要是采用屏蔽雙絞線并有效接地、強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽、布線時遠(yuǎn)離高壓線。本案例中造成信號地電勢不穩(wěn)定的根本原因是電氣信號屏蔽層接入DEH 信號地銅排，因感應(yīng)電造成電位不能恒等于0，造成溫度跳變，要使溫度不跳變需從根本消除感應(yīng)電，我們根據(jù)現(xiàn)場實際情況，建議修改原設(shè)計，把電氣信號電纜屏蔽層在DEH 柜側(cè)浮空，在電氣側(cè)直接接入等電位銅排。設(shè)計變更電氣信號屏蔽層接地位置后#4 機組未再出現(xiàn)跳變現(xiàn)象，對比分析#3 機組瓦溫跳變不頻繁、不明顯的原因是主接地環(huán)網(wǎng)#3 側(cè)無大型輔機接入，#4 機側(cè)因廠家機柜未浮空安裝可能加劇了跳變現(xiàn)象，后按照#4 機組的變更修改了#3 機組后跳變亦被消除。

總結(jié)：通過以上案例的研究，為保證熱工測量的準(zhǔn)確性，除嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙施工，也需要根據(jù)實際情況科學(xué)分析問題原因，提出合理的建議，從根本上消除隱患，確保測量穩(wěn)定可靠。