DL/T 1949-2018 火力发电厂热工自动化系统电磁干扰防护技术导则
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5.4.1接地连接基本要求
5.4.1.1不同控制系统对接地要求有所不同,在实际应用中应按照本规程要求或设备制造商的技术规范 要求(高于本规程要求时),进行接地方式与连接的专项设计,并提供符合设计规程要求的接地设 计图纸。 5.4.1.2热工自动化系统总接地点,应避开高电压大电流接地点及地下管道、高压电缆等,并有明显标 志,方便以后机组检修、维修和接地电阻检测时识别。 5.4.1.3接地连接应采用铜接线片冷接(或焊接)和镀锌钢制螺栓,并采用防松和防滑脱件,保证全程 接地连接点正确、牢固和良好的导电性;对于要求单点接地的控制系统,应确保整个接地系统单点接 地且接地电阻符合标称值要求。对于多点接地的控制系统,应保证所有接地点为等电位连接。 5.4.1.4接地回路应防止机械损伤和化学腐蚀。接地线有可能受损处,均应用管子或角钢等加以保护。 接地线在穿过墙壁、楼板和地坪时应加装钢管保护套,有化学腐蚀的区域应采取防腐措施。 5.4.1.5控制机柜内接地连接,不应以机柜内支撑架、接线端子固定支架等作为逻辑地、信号地的公共 接地点。各类接地连线中严禁接入开关或熔断器。 5.4.1.6现场仪表安装支架应确保可靠接地,现场仪表保护接地应汇接到总接地板,当与电气装置合用 接地装置时,应与电气等电位网连接。 5.4.1.7两个控制站之间距离或控制站与操作台之间距离较远的情况下(不在同一幢楼内或者两者之间 距离超过30m),可以采取分别接地的原则进行接地。 5.4.1.8控制室内的等电位连接带,至少应通过两条路径和室外的公用接地网相连,且等电位连接带在 公用接地网上的接地点,离建筑物防雷引下线的接地点之间的长度不应小于15m
能源标准5.4.2控制机柜接地连接要求
5.4.2.1控制盘、台、屏和现场柜(以下简称“机柜”)与底座连接: a)设计与楼层钢筋不连通的控制机柜,其任何金属部件都应与大地处于浮置状态(安装时,机柜 与安装底座间应垫绝缘胶皮,固定机柜用地脚螺丝与底座间应有胶皮绝缘),机柜的所有接地 通过星形连接方式汇接至各接地汇流排,各汇流排连接总连接点后,单点接入接地网。 b 设计与楼层接地系统直接连通的控制机柜,其安装底座应与楼层的接地系统可靠连接(与楼层 钢筋焊接良好:如不能保证或无法确定,则用扁平接地铜缆将安装底座连接到最近的可靠建筑 接地系统上,铜缆长度不应大于1.8m),机柜与安装底座应保持等电位连接(宜采用焊接), 控制系统机柜的工作接地与a)相同。 5.4.2.2远程机柜与主控机柜之间采用了电气隔离装置或光电隔离装置时,远程机柜可现场接地。 5.4.2.3不间断电源装置(uninterruptiblepowersystem,UPS)的交流输入与输出的接地端,应连在 起后与外壳相连,其输入端的接地端应单独与供电系统电气地相连,无电气地时应在交流电源进线处 优近接地,UPS交流输出端只引出相线和零线至控制系统开关电源:UPS外壳不应与控制系统机柜外 壳相碰;控制系统机柜的电源地与UPS的电源地,应连接同一个地。 .4.2.4非UPS的电源系统,仅引出相线和零线与控制系统开关电源相连。 4.2.5在设计图纸和厂家要求高于本标准时,可按设计图纸和厂家要求连接
5.4.3机柜内部的接地连接
5.4.3.1不要求浮空的机柜框架、柜内设备及外部设备的保护地连接,应满足5.3要求。若柜 安全栅,安全栅接地线应连接到工作接地汇流排。
5.4.3.2柜内同功能的绝缘接地线应分别接至柜内对应的接地汇流排上,并满足5.4.1.5要求。成组机 矩间的各类接地分别用截面积不小于16mm带绝缘的铜导线或电缆连通(连接点宜选择位于柜底部的 汇流排最左边,垂直安装的汇流排最下方)。各组机柜应选择位于中间机柜的各类接地汇流排,分别通 过接地分干线星形连接对应的接地汇总板,连接方法应满足5.3.2或5.3.3要求。 5.4.3.3除设备厂商有规定外,不同接地的系统之间信号传输,尤其是电气系统和热工自动化系统之间 的信号传输电缆屏蔽层,应按照单点接地方式进行连接或加装信号隔离器。 5.4.3.4机柜内接地连接,不同DCS连接有所不同,在确认设备制造商连接可靠性高于本标准时,按 设备制造商要求连接。 5.4.4现场多路数据采集盒,应以最短的直线距离接地,接地线不应小于6mm;现场传感器至现场多 路数据采集盒,应采用独立屏蔽电缆,电缆屏蔽层应在现场多路数据采集盒内接地。 5.4.5系统外部设备电源,应经三孔电源插头接地,并按制造厂家预制电缆的要求连接设备,
5.1接地连续性测试和接地电阻测量方法,应符合GB/T24342与GB/T17949.1的要求。 5.2若制造厂无特殊要求,热工自动化系统接地电阻(至电气地网的连接电阻)应满足下述要求: a)采用与电气网共地时的接地电阻不应大于0.52。 b)采用独立接地方式时的接地电阻不应大于22。 c)采用防雷地、电气地、DCS地三者共地时应小于0.52。 d)本安地应独立设置接地系统,接地电阻不大于42,与厂区电气地网或其他仪表系统接地网的 距离应在5m以上。 5.3不同控制系统厂家,对连接控制系统的各类接地电阻要求有所不同,通常应满足: a)机柜间的连接电阻应小于0.12。 b)机柜的保护地与工作地之间的电阻应小于0.52。 c)安全栅的接地电阻应小于42。 d)单点接地系统,断开电缆屏蔽线与接地间的连接,测量屏蔽电缆屏蔽线与地间的绝缘电阻,应 大于电缆线路绝缘电阻允许值。恢复电缆屏蔽线与接地间的连接,现场侧测量屏蔽电缆屏蔽线 与地间的绝缘电阻,应小于42。 5.4控制室、电子设备间和工程师室内的防静电接地电阻应小于102。若室内的湿度不低于50%且 内采用抗静电活动地板时,可不设防静电接地。 5.5氨区、氢站(含供氢)区域设备,应设有防静电接地点且不少于2处,两接地点距离不应大于 0m,其接地电阻不应大于102。 5.6已经投产的发电厂,应定期检查接地系统并测试接地电阻。已经投产多年的发电厂,宜开展接 网寿命周期、控制系统雷击损害的风险评估等工作,发现问题及时整改。
.1.1热工自动化系统设计时,宜根据传输信号的类型和重要性、控制系统制造厂家和现场的实际情 兄,分别选用不同类型的电缆,并满足下列要求: a)信号分类及电缆选型参见附录C表C.1的要求。 b)直接跳机、跳炉的模拟量信号中的低电平信号(热电偶、热电阻和脉冲信号)应采用总屏加分 屏双绞线屏蔽电缆(绞距宜选50.8mm),高电平信号(变送器输出的电流、电压)与开关量 信号应采用双绞线屏蔽电缆;直接跳重要辅机的模拟量低电平信号应采用双绞线屏蔽电缆,高 电平与开关量信号应采用屏蔽电缆。
c)进、出主房的电缆,宜采用总屏加分屏或双层屏蔽电缆。 d)重要多路信号电缆宜采用总屏加分屏屏蔽电缆。
6.1.2重要的测量与控制信号电缆,设计时宜消
a)同一根多芯电缆中,应只传送同级电平信号。 b)交流供电的测量与控制仪表,信号线和电源线不应使用同一根电缆。 c)同一参数重要测量信号、重要保护联锁信号、同用途多台设备控制信号,应全程(取样、电 缆、模件、电源)独立;且同用途多台设备的动力电源应取自不同段电源。 d)控制盘内两侧端子排的进出线、现场不同地点设备和不同机柜的信号或电源,不宜共用 根电缆, e)重要转动机械量同类测量信号、火检同一层信号应分设在不同根电缆中。 .1.3现场总线电缆应选用满足导体横截面积、电阻、阻抗、电容等特性要求的标准通信电缆
6.2.1电缆桥架、线槽和导管接地
6.2.1.1金属电缆桥架连接处及电缆桥架层间,均应通过导线可靠连接;沿途每隔10m~15m应连接电 气保护接地系统。桥架进、出主厂房和进入机房时,均应采用等电位连接。 6.2.1.2现场采用带盖板的电缆分桥架、电缆分线槽和电缆保护管,其盖板、桥架、槽与保护管均 应金属材料制作且两端可靠接地,当距离长时,应每隔10m用接地连接线与就近已接地的金属构件可 靠相连。 6.2.1.3金属电缆桥架应避免靠近建筑物防直接雷装置引下线。 6.2.1.4当利用自然接地体(如金属构件、金属管道等)作为接地线时,应保证其全程为完好的电气通 路。当利用串联的自然接地体作为接地线时,应在其串接的部位焊接金属跨接线,
6.2.1.3金属电缆桥架应避免靠近建筑物防直接雷装置引下线。 6.2.1.4当利用自然接地体(如金属构件、金属管道等)作为接地线时,应保证其全程为完好的电气通 路。当利用串联的自然接地体作为接地线时,应在其串接的部位焊接金属跨接线。 6.2.1.5进、出主厂房及雷电易发区域的现场分支信号电缆敷设的桥架,应符合6.2.1.2要求,
6.2.2.1信号电缆芯线的相应端口应安装适配的线路浪涌保护器,其接地端及电缆备用芯线应可靠 接地。 6.2.2.2信号电缆通过大容量电磁设备附近或复杂电磁环境时,应保持一定距离或敷设在至少两端可靠 接地的钢管或金属套管内。竖井敷设时,应避免与建筑物的避雷带或防雷装置引下线近距离平行,或 之间保持至少1m以上间距。 22一加保拍管中中邮没时一应进风法需求
2.2.1信号电缆芯线的相应端口应安装适配的线路浪涌保护器,其接地端及电缆备用芯线应可靠 地。 2.2.2信号电缆通过大容量电磁设备附近或复杂电磁环境时,应保持一定距离或敷设在至少两端可靠 地的钢管或金属套管内。竖井敷设时,应避免与建筑物的避雷带或防雷装置引下线近距离平行,或 间保持至少1m以上间距。 2.2.3桥架或保护管内电缆敷设时,应满足下述要求: a)信号电缆与动力电缆等多类电缆走同一电缆桥架通道时,各类电缆应分层敷设,由下至上的排 列顺序应符合DL/T5190.5或设计规定。 b)信号电缆与动力电缆之间的最小距离应符合附录C表C.2的规定;无法满足要求时,信号电 缆宜与动力电缆交叉或弯曲布置。 c 信号电缆和电源电缆不应走同一保护管或同一线槽,当无法避免同一层桥架或同一电缆槽盒内 敷设且间距不能满足要求时,应在桥架或电缆槽盒内增加防护隔板或穿金属套管;电缆离开桥 架引出时,应穿金属保护管或金属软管防护。 .2.4通信光缆的所有金属接头、金属挡潮层、金属加强芯等,应在入户处直接接地。 2.2.5现场总线电缆不宜安装在高温、潮湿、多尘、有爆炸及火灾危险、有腐蚀作用、振动及可能干 附近仪表通信的场所,当不可避免时应采取相应的防护措施。 2.2.6现场总线电缆穿入接线箱时宜使用防爆电缆密封接头,以防止总线回路受潮
6.2.3电缆屏蔽接线
装电缆的金属铠不应作为单点接地的屏蔽地,但可以将电缆两端连接已接地的电缆桥架,以起到屏蔽 作用。 6.2.3.2要求单点接地的控制系统,信号电缆的屏蔽层应保持良好的单点接地;并且符合下列规定: a)当信号源在测量现场浮空时: 1)单根电缆的屏蔽层应在控制系统侧接地。 2)当有多个信号源采用总屏加分屏电缆传送信号时,应将分屏电缆屏蔽层和总屏蔽层连接 起后在控制系统侧接地,或将分屏电缆屏蔽层在控制系统输入侧接地,总屏蔽层两端连接 已可靠接地的电缆桥架。 b)当信号源在测量现场接地时: 1)单根电缆屏蔽层应在信号源侧就近的现场接地,且应更改DCS模件接地方式为信号源侧 接地(通常DCS设计默认为电缆屏蔽层控制系统侧接地),或在信号电缆进入DCS前加 装隔离器。 2)当有多个信号源采用总屏加分屏电缆传送信号时,应将分屏电缆屏蔽层和总屏蔽层连接 起后,在信号源就近的现场接地。也可将分屏电缆屏蔽层在现场侧接地,总屏蔽层两端连 接已可靠接地的电缆桥架。 c)现场接地的信号源和现场不接地的信号源,应使用不同根电缆传送。 d)模拟仪表和控制系统共用传感器时,信号电缆的屏蔽层应按下列方法接地: 1)当信号源在现场侧接地时,至计算机的电缆屏蔽层和至模拟仪表的电缆屏蔽层,应在现场 侧连接一起后在信号源侧接地。 2)当信号源在现场侧不接地时,至计算机的电缆屏蔽层和至模拟仪表的电缆屏蔽层,在现场 侧应连接一起并悬空,控制系统侧接地,模拟仪表侧悬空。 e)屏蔽电缆的一些特殊接地方法,参见附录C。 6.2.3.3要求多点接地的控制系统,信号电缆屏蔽层,现场侧应就近可靠连接等电位电缆,控制系统侧 应可靠接地。 6.2.3.4机柜内电缆的屏蔽层应用截面积大于或等于1.5mm的黄绿软铜线焊接引出,采用压线鼻子且 挂锡后,分组(至多6根电缆一组)连接到专用接地汇流铜排。但重要保护信号的电缆应靠近仪表接 线端子处剖开,屏蔽层引出线应连接仪表接地。 6.2.3.5电缆屏蔽层在整个回路中应全程贯通有可靠的电气连续性,途经接线盒或中间端子柜分开或合 并时,剥开的屏蔽层引线应套绝缘软管,通过接线端子可靠连接。需单点接地的控制系统,电缆剥开
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.1.1现场设备安装时,应尽可能远离振动源、大功率设备和可能产生干扰的设备,无法避免时应采 取有效的防护措施;露关安装时应选用有防雷击、耐瞬变电压保护功能的产品;在有雷击或有可能因 干扰而导致联锁保护系统误动的区域安装时,应加装金属屏蔽防护罩,并确保电缆护套软管与护套铁 管可靠连接。 7.1.2现场设备安装的机架、基座,应与预埋件焊接牢固;设备的保护地,应采用星形连接就近可靠 连接电气接地网,必要时可采用电焊方法加固;附近无可靠接地点时应敷设接地电缆或接地扁铁与主 接地网相连。应确保保护接地的电阻值符合电气保护接地现行的有关规定。 .1.3不应利用金属软管、管道保温层的金属外皮、电缆金属护层或贮存、输送可燃性介质的金属设 备、管道以及与之相关的金属构件等做接地线,接地线也不应用作其他用途。 7.1.4为避免外部管线在雷击时产生的感应雷电流,通过管线传递至设备或控制箱柜,导致外壳电位 舞间升高后与内部板卡放电,造成板卡损坏,应做好下列措施: a)外部管道可安装地极保护器(火花间隙),作为感应雷电流涌入时大电流泄放点。 b)仪表或传感器通过绝缘卡套安装在基座上,同时仪表或传感器外壳应通过电缆可靠连接电气保 护地。 控制箱柜内板卡应与控制箱柜绝缘安装,可能遭受雷击影响的控制箱柜内,应安装电源、通信 和信号浪涌保护器。 7.1.5安装在烟道上或烟附近的现场设备,应做好以下防护工作: a)当烟道成为雷电流释放通道时,安装在烟道上的热工自动化设备与烟道之间应采取绝缘隔离措 施,且热工自动化设备采用单独的接地电缆,接地点应远离烟防雷接地网。当烟道不为雷电 流释放通道时,现场仪表的金属外壳应就近与烟道的金属构架相连接,形成等电位体。 b)安装在烟窗附近的仪表接地,应连接厂接地网或脱硫系统接地网,不应直接连接烟窗接地带, .1.6信号回路接入单点接地要求的控制系统前,出现下列情况应增加信号隔离器,并做好隔离器本 身的接地处理: a)来自要求两点接地的电气回路信号电缆。 b)当仪表和传感器信号电缆要求两点接地时。 另配电源的现场仪表和控制系统接地点存在电势差。 d)安装在雷电、空旷或电磁干扰严重区域的仪表信号。 .1.7 氨区、氢站(含供氢)区域的管道,应有良好的防雷、防静电接地装置;电缆接线与分线,应 AAm
b)当仪表和传感器信号电缆要求两点接地时。 C 另配电源的现场仪表和控制系统接地点存在电势差。 d)安装在雷电、空旷或电磁干扰严重区域的仪表信号。 7.1.7氨区、氢站(含供氢)区域的管道,应有良好的防雷、防静电接地装置;电缆接线与 按危险场所和区域的类、级别的不同,分别采用防爆型或隔爆密闭型接线盒或分线箱,接线
7.2.1仪表供电电源质量应满足DL/T774指标要求。 7.2.2用于保护联锁的现场仪表(包括穴余仪表)电源,应独立供电并采用独立电缆。 7.2.3当现场设备电源不是来自DCS或不具有隔离特性时,控制系统应设置带有隔离特性的电源,防 上在电源接地点与信号接地点之间形成接地环路。 7.2.4在电源隔离变压器的初级与次级之间,应使用法拉第屏蔽网来防止输电线上的静电噪声进入仪 表和控制设备:隔离变压器的外壳 蔽网应与接地网相连。
7.3.1汽轮机监视装置(turbinesupervisoryinstrumentation,TSI)的传感器应安装紧固,发电机、励磁 机侧的TSI传感器,应设计有防止直接接触轴承座间的措施。 7.3.2TSI传感器宜选择不带中间接头且全程为金属铠装电缆型;否则TSI传感器与延伸电缆的连接头 应连接紧固,并采用热缩套管保护以防止接头松动和误碰机壳。传感器至前置器接线盒的延伸电缆沿 途,在规定的距离内不应有动力电缆敷设,应避免干扰源、高温、较大振动区域和电缆小弧度弯曲 (根据设备制造商要求),固定与走向不应存在损伤电缆的隐惠,并有可靠的全程金属防护措施。 7.3.3前置器接线盒应选择在较小振动并便于检修的位置,盒体底座应经绝缘垫后固定牢固,接地可 靠,并根据型号要求确定前置器在金属箱中是否浮空安装。 7.3.4输出信号电缆宜采用0.5mm~1.0mm的三芯屏蔽电缆(若采用四芯屏蔽电缆,备用芯应在机柜 端接地)。预制屏蔽电缆敷设全程应避免破损,屏蔽层应直接连接机架接地端,确保单点接地。 7.3.5传感器安装完毕,最终扣缸之前应进行信号线接地检查,插出模件测量每根信号线之间和信号 线对地应绝缘良好,模件插入后公共端应可靠接地。 7.3.6与其他系统连接时,TSI系统和被连接系统应作为一个整体,保证屏蔽层单点接地。 7.3.7对于容易受干扰的传感器处应设有严禁磁性物体接近的警示牌,在距传感器5m处严禁使用对讲 机和大功率手机通话。对采用电容式传感器的延伸电缆,机组正常运行时不得大幅度的移动电缆,防 止电缆电容变化影响信号准确性。 7.3.8TSI系统中的保护信号逻辑,参见GB/T11348.2规程要求设计,但采用轴承相对振动信号作为 振动保护的信号源时,可采用以下条件均满足且延时不大于2s后输出振动保护动作信号: a)任一保护信号动作。 b)除a)外的任一测量信号增量达到设定值(增量设定值应根据机组试验确定)。 c)自检信号正常(防止电缆连接头连接瞬间可能引起的测量系统信号异常)。 7.3.9接地的TSI传感器及管线,应定期检查汽轮发电机组碳刷接地电阻满足要求,防止轴承电压升 高造成TSI测量系统信号干扰。 7.3.10TSI系统电源应满足DL/T261规程的要求。
7.4.1无线传感器的性能指标应符合GB/T12572要求。电磁兼容性满足YD/T1312要求。 7.4.2确保无线设备本体良好接地,设备安装最高点不应高于防雷设施。 7.4.3无线网关与主机系统间的防护措施应可靠,防止雷击时通过网关对其他设备造成损害。
线设备硬件的电磁兼容性测试指标应满足DL/T
.5.2现场总线设备防护和接地要求应满 1212的规定。 1.5.3所有现场总线仪表的金属外壳,应与等电位接地系统连接。
7.6.1应选用无谐波高压变频器,其就地仪表及设备的输入回路应采用光电隔离。 7.6.2选择适宜的电容器抑制变频器谐波干扰。电容参数的选择可参见附录D.3.5。 7.6.3控制系统电源应独立于变频器主电源,或电流输入侧安装隔离器以抑制谐波电流
7.7.1本安仪表配隔离式安全栅不需要专门接地,配齐纳安全栅时的接地应满足5.5.2d)要求。齐纳 式安全栅的本安系统接地应与仪表信号地接同一个地。 .7.2本安电路和非本安电路(或采用无分屏电缆和无屏蔽电缆的两个及其以上不同回路的本安电 ),不应共用同一根电缆或穿同一根电缆导管。在同一电缆桥架或同一电缆沟道内敷设时,应采用接 地的金属隔板或绝缘板隔离,或分开排列敷设且间距应大于50mm。 7.7.3仪表盘、柜、箱内的本安电路敷设配线时,应与非本安电路分隔,采用有盖汇线槽或绑扎固 定,固定点应靠近接线端。 7.7.4本质安全电路和非本质安全电路共用一个接线箱时,本安电路和非本安电路接线端子之间应采 用接地的金属板隔开。 7.7.5当采用屏蔽电缆时,屏蔽层不应连接安全栅接地端子,本安仪表内的接地线和屏蔽连接线应有 绝缘层。 7.7.6本安仪表周围,应无其他线路的强电磁感应和强静电感应
B.1.1选用的控制系统和设备,应具有可靠的干扰防护能力,电磁兼容性测试,应满足DL/T1083指 标要求;其中: a)测试输入/输出通道防浪涌、过电流、过电压、信号变化过速率等保护功能,应工作正常。 b 按照GB/T18271.3要求的试验方法,在地与每个输入和输出端子之间,依次叠加一个主电源 频率的250V有效值交流信号进行测试,共模抑制比不应小于90dB;在50Hz土2.5Hz条件 下,串模抑制比不应小于50dB。 c)按DL/T774一2015规程方法和要求,测试控制系统抗射频干扰应符合规程要求。 8.1.2机柜的外壳防护等级应符合GB/T4208和DL/T1083的要求。
8.2.1控制室内的等电位连接网络,应采用不同路径和室外的公用接地网相连,且等电位连接网络在 公用接地网上的接地点,离建筑物防雷引下线的接地点之间的长度不应小于15m。 3.2.2安装DCS、可编程控制器(programmablelogiccontroller,PLC)、厂级监控信息系统(plant supervisoryinformationsystem,SIS)等设备的控制室、机柜室、过程控制计算机房,以及室内的导静 电地面和活动地板及其支撑地板的金属骨架、工作台等应进行防静电接地。防静电接地宜采用焊接或 压接,应与保护接地共用接地系统,但不应使用电气供电系统中的接地线作为防静电接地线。 3.2.3主机房和辅助区中不使用防静电活动地板的房间,可铺设防静电地面,其静电耗散性能应长期 稳定,且不应因尘积影响防静电性能。主机房和辅助区内的工作台面宜采用导静电或静电耗散材料,
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其防静电性能指标应符合设计规定。 B.2.4控制室、电子设备间内的温度、湿度控制性能应满足设计要求,控制室内宜使用防静电椅,电 子设备间入口处应设置吸尘地毯以减少静电的生成。 8.2.5控制系统电子间环境满足相关标准要求,控制柜、操作站和门窗均应保持一定的距离;不应进 入380V及以上动力电缆或可能产生较大电磁干扰的设备。机柜内弱电信号接线端子,在物理上应与控 制、电源供电回路的接线端子分开;模拟量信号回路接线端子,在物理上应与数字量接线端子分离。 B.2.6机柜门应有导电门封垫条,柜内采用金属外壳的设备外接电缆等的接插件插座,外壳应接地良好。 8.2.6.1烟气排放连续监测系统(continuousemissionmonitoringsystem,CEMS)等现场仪表室和设备 的防护,可参照7.1的要求实施。 8.2.6.2电子设备间控制柜内和给煤机等就地控制柜内不宜布置变频装置。
9.1.1机组A级检修时,应根据5.2要求,进行接地网状况检查(接地网寿命周期评估),确认热工目 动化系统与电气接地网的连接可靠,如出现腐蚀情况应监督进行处理。 9.1.2机组A级检修时,应根据5.5要求,实际检查、记录控制机柜与安装金属底座间连接和从机柜 到电气接地网间的各类接地系统连接,与设计图纸相符、无松动和锈蚀、接触良好;根据6.2要求,检 查确认室外桥架和分线槽应封闭、接地点间距离应满足要求,引出电缆应穿金属管或蛇皮软管且交接 处连接可靠。 9.1.3根据5.2.1.3、5.5.5和7.1.7要求,检查氨区、氢站(含供氢)内设备及管道的防雷、防静电 接地设施连接及工作状况良好,设备检修维护时应使用铜质工具,若使用铁质工具应涂上黄油以免引 起火花。 9.1.4机组检修中,检查现场控制设备壳体、屏蔽电缆、走线槽等接地线连接,应无松动、虚接、脱 落、接地电阻过大等异常情况发生。对要求“单点接地”的控制系统,检查信号接线电缆头封装可靠 防止采用自黏胶带高温时熔化,导致屏蔽层裸露和蛇皮管碰壳),接线盒或中间端子柜信号电缆的屏 蔽层,应通过端子可靠连接,确保电气连续性并保证全程单点接地。 9.1.5检查UPS、发电机碳刷等接地,应连接可靠。 9.1.6定期测试DCS系统接地电缆绝缘、信号电缆屏蔽层对地绝缘,防止屏蔽层多点接地;应建立 DCS系统接地情况检查表和接地电阻测量记录,确认接地电阻应符合5.5的规定。 9.1.7机组检修中,测试重要信号电缆绝缘电阻,建立重要信号电缆绝缘电阻测试台账,通过溯源比 较,提前发现和处理电缆绝缘问题。 9.1.8定期检查控制室及电子设备间运行环境,保证温度和湿度符合规定要求,对控制系统卡件、机 箱、电源定期进行清灰及柜内接线端子的紧固,降低静电于扰影响
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9.1.9冷却塔、烟肉、脱硫、化学制水等易受雷击的区域,重要测量与控制设备宜加装信号防浪涌保 护器。 9.1.10 进行控制机柜内模件检修维护时,应做好防静电措施。 9.1.11 机组停运A级检修时,测试“单点接地”的控制系统的接地电阻,应符合5.5.3规定的指标或 满足DCS设备技术要求(当高于5.5.3规定的指标时)。 9.1.12TSI系统的传感器、延长电缆和前置器,应成套校验并随机组B级检修进行,合格的校验报告 和机务配合下进行的传动校验记录可溯源。机组停机期间应紧固各TSI测点的安装套筒,并定期检查 TSI测点的间隙电压,结合当前状态与以前的记录进行对比分析, 9.1.13控制系统的抗干扰能力测试、信号线上的干扰电压测试和传感器、线路、发电机侧振动传感器 与机座的绝缘电阻测试,应符合标称值要求。
9.2.1电焊机使用前,宜确认不会对电源产生谐波污染和附近信号线路产生干扰影响。电焊作业时, 焊机应远离热工自动化设备、电缆桥架和通道,否则应采取有效的防护措施;电焊机接地点应在焊件 附近,与公共接地极及其接地网搭接间距离应10m以上,且不应连接控制柜底座,穿线管、电缆槽盒 及支架和布置有电缆桥架、电缆线管的金属构构件。 9.2.2机组运行时,在距打开的控制机柜门1.2m内、工程师室、现场重要控制与保护连锁信号传感器 附近,应避免使用对讲机和手机等通信工具。 9.2.3进入氨区、氢站(含供氢)区域,不应带手机、摄像器材等非防爆电子设备进入,禁止穿可能 产生静电的衣服或带钉子的鞋;在氨区、氢站(含供氢)大门处应配置静电消除器,人员进入前应先 模静电消除器以消除人体静电。区域的防雷、防静电接地装置,应每年定期检查和检测并做好记录。 9.2.4TSI系统运行中,应避免挪动传感器延伸电缆,应定期检查TSI、转速等易引起干扰信号的历史 曲线,对异常变化信号应及时进行检查、分析和处理,并保存异常现象曲线,注明相关参数后归档。 9.2.5机组运行中发生信号于扰,应及时检查和处理,参照附录D采取相应的电磁于扰防护措施
3.1电磁干扰防护设施工程施工质量的检查、验收,应按照DL/T5210.4规程进行,并满足下列 要求: a)工程施工或检修完毕,安装与检修单位应按接地与电磁干扰防护施工检查验收单进行自检,合 格后填写热工自动化系统接地与电磁干扰防护施工验收申请,附有相应的测试记录及热工 自动化系统接地与电磁于扰防护施工验收记录表(施工验收记录表参见附录E等),报送监理 机构。 b)现场检查确认符合质量要求时,质量监督或监理人员应在验收申请表上签字确认,准予验收。 如现场检查不符合质量要求时,质量监督或监理人员应签发“不合格项目通知”,安装或检修 单位应进行整改,整改后自检合格再报质量监督或监理人员复查。 c)工程安装或检修单位提出峻工或项目验收申请时,应同时递交验收报告及签字的项目验收记录。 d)工程竣工或检修项目结束后,安装或检修单位应在工程或检修项目验收以前,将工程竣工或检 修项目防干扰措施相关技术资料交给运行单位。 3.2建立热工自动化系统电磁干扰防护管理制度,规定热工自动化系统接地与电磁干扰防护的检 、运行、维护项目内容,并作为工程施工或检修项目专项验收内容,列入验收项目。 3.3应按有关技术规程、规范、施工图纸等技术要求,编制热工自动化系统接地与电磁干扰防护施 检查细则,机组检修、维护中,按细则进行规范检查。 3.4建立控制系统防干扰技术档案,应包含但不限于以下内容:
a)控制系统接地设计图纸。 b)电磁干扰防护措施的安装、检修和验收等记录。 c)因现场干扰引起热工自动化系统故障和异常记录(包括干扰现象、原因分析查找处理和采取的 描述措施)。 d)热工自动化系统接地连接定期检查和接地电阻测量记录
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自动化系统典型的干扰源
A.1.1空间电磁波感应引入扰
附录A (资料性附录) 发电厂电磁干扰
空间的电磁辐射干扰在空间周围产生的电磁场,通过电磁感应对周围设备与传输电缆(信号、电 线、通信线、接口电缆)进行干扰;发电厂周围存在的空间电磁辐射干扰源,主要有: a)旋转设备干扰:来自发电机本身与大型旋转设备电动机转动产生的交变磁场(伴随电动机的定 子绕组绝缘层内的局部放电、线圈表面与定子之间的铁槽放电)、励磁机电刷上火花、直流电 动机整流子碳刷的滑动和电动工具碳刷的脉冲电流等产生的电磁波。 b)电快速瞬变脉冲群(以下简称“群脉冲”):来源于大功率设备、感性负载、继电器和接触器的 触点动作及电弧、高压开关装置等电气设备切换的瞬态过程。 c)雷电干扰:来自雷电产生的电磁辐射、静电和电磁感应等(影响外围设备居多)。 d)放电干扰:来自电晕放电、辉光放电、火花放电、弧光放电、人体静电放电。 e)射频干扰:来自于手机和对讲机的射频电磁场辐射干扰,及来自开关电源和变频器等射频场感 应的传导干扰。
A.1.2电源系统引入干扰
.1.2.1热工自动化系统的供电大都来自厂用电系统,电网内部的变化将通过线路影响热工自动化系 充电源而耦合工频电源干扰: a)雷电通过输电线路引起电网侧瞬态过电流、过电压等产生浪涌工频干扰,严重时会损坏输入或 隔离设备。 6 供电侧发生故障,或由于负荷突然发生大的变动乃至负荷连续变化,三相供电不平衡产生的地 电流以及供电系统的接地故障引起电压暂降冲击、短时中断等产生。 控制系统和其他大负载公用电源,当大负载设备启停时,可能造成电源侧的过电压、欠电压、 浪涌产生的冲击波或尖峰干扰,通过电源内阻耦合到控制系统电路。 d)开关操作、交直流传动装置、带有质量问题的电焊机引起的电网谐波干扰等,通过仪表供电 (变送器或共用信号仪表)串入。 e)电网中存在各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备、电力补偿电容、非线性负载 及照明设备等。这些负荷都可能产生尖峰脉冲等使电网波形畸变,对电网中的用电设备产生谐 波干扰。虽然大多数DCS电源采用了隔离电源,但由于制造工艺等因素影响隔离性能和分布 参数,特别是分布电容的存在,难以做到完全隔离,因此控制系统仍会受到一定的干扰影响。 f 变频器启动及运行过程中产生的谐波对电网会产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的 供电质量,反过来对系统产生干扰。 g 当电源控制线较长时,或不同的测量与控制仪表共用电源时,在供电线路上产生的电压降及感 应电势会形成噪声干扰,也会影响系统测量和控制的可靠性。 h)热工自动化系统电源不独立,被连接检修插座、柜内风扇、照明或其他用电设备,用电过程引 入干扰。 .1.2.2开关电源中的开关管和散热器之间,以及变压器原、副边之间都存在着分布电容,同时原、
副边都有漏感,它们在开关管导通期间存储能量引起开关电源干扰: 9)当开关管由导通变换为关断时,将通过分布电容向电网的火线和中线释放并形成衰减震荡,对 电网形成共模干扰。 b)当开关管处于正常工作状态时,回路阻抗所形成的开关脉冲电压通过整流桥叠加在电源两端构 成差模干扰。
由控制系统或仪表自身制造缺陷,安装、维修质量等因素,产生的干扰信号: a)模件异常:电源模件故障引起信号周期性波动、输入通道静电累积引起信号爬升。 b)I/O信号通道间不隔离(负端为公用端),一通道异常引起多通道受干扰。 c)输入或输出通道之间的寄生电容,耦合静电干扰。 d)DCS、仪表电路内部的元件支架、接线柱、印制电路板等与外壳绝缘不良,因漏电阻产生漏电 流干扰。 e)操作人员在人机界面上的接触,产生的耦合静电干扰。 f)单点接地的DCS,由于信号地或屏蔽地接地点错误,或输入模件内部接地跨接片连接错误, 产生的地电位干扰。 g)DCS内部电源回路接地片松动,引起电源内阻增加、电源下降而对测量与控制信号产生于扰
A.1.4信号线引入干扰
连接现场测量与控制设备的信号传输电缆,通过相邻电气设备和传输电缆或电缆自身线间的分布 电容,在下列情况下容易耦合干扰信号: a)信号线和电源线共用一根电缆,与动力电缆未分层敷设(或虽分层敷设但上下间距不满足要 求),与动力电缆平行敷设时间距不满足要求。 b)测量与控制信号电缆,采用不符合质量要求的电缆类型与屏蔽电缆(如油系统采用橡皮电缆)。 C) 要求单点接地的电缆屏蔽层,在敷设全程存在未接地,或连接不连续、接触不良、碰接线盒金 属外壳等现象。 d)几种信号线在一起传输时,电缆绝缘材料破损或老化,因漏电阻产生漏电流耦合信号间干扰。 e)机柜内备用线垂直布置产生天线效应,屏蔽电缆过早剥开(或通过中间接线端子转接)后部分 失去屏蔽作用,电缆槽盒布置和电缆走线不合理、系统接线不规范。 导线间接触不良、电缆连接头松动等,产生接触电势于扰或金属腐蚀产生化学电势于扰
A.1.5接地系统连接不规范引入干扰
控制系统与设备的接地点或接地线连接不符合要求时,将引入传导干扰: a)轴电压干扰:运行中进行轴电压试验,当热工自动化回路元件或电缆屏蔽层与汽轮机本体有接 触时,轴电压将通过接地回路耦合引起控制系统地电位变化产生干扰;或轴电压因某种原因逐 渐升高,升高到一定数值时将通过击穿油膜放电构成轴电流回路,产生周期性信号干扰。 b)控制机柜安装不符合规定,要求机柜与安装底座绝缘的未绝缘,屏蔽地与逻辑地汇流排未 与机柜绝缘,柜内模件逻辑地不是连接汇流排而是连接机柜内支撑架或接线端子固定支 架,组内柜间汇流排连接不规范,设计要求不同汇流排独立连接汇总地,实际施工时在机 柜内直接连通。 c)设备安装工艺不符合要求,接地点选择错误、接地电阻过大、接地线连接不可靠(断线、连接 松动、接触不良)或接地线与高压、大电流设备的接地线距离太近等。 d)单点接地的控制系统,施工或检修后的测量与控制信号电缆的屏蔽层,未能单点接地或接地连
DL/T1949—2018 接不可靠。 e) 当各个接地点电位分布不均或屏蔽层不共地,导致不同接地点间存在电位差或变化的接地电位 差在信号电缆上引起环路电流,通过感应叠加在信号电流上造成模拟量信号波动,环路电流很 大时还会造成卡件损坏。
A.1.6设备或人为因素引入于扰
A.2系统干扰耦合方式与特征
A.2.1于扰耦合方式
1.1发电厂的干扰源(电压、电流)以电源、电缆信号线、接地导体等为载体,通过静电场或交 磁场的“场”电磁波在空间辐射传输,以电磁感应形式引入的“场”干扰主要有: a)静电(电容电感应)耦合干扰,包括由物体间的接触和分离过程,内部电荷重新分布所产生的 能量累积以电容模式贮存到一定程度后的耦合干扰;由电源电缆中的电流变化产生的电场变化 通过传输电缆间的寄生电容耦合干扰。 b)电感(磁感应)耦合干扰,包括由导体中的工频电流、变压器等电力设备的漏磁通或设备故障 电流产生的工频磁场干扰;由大电流对象启停过程中的电流变化引起周围交变磁场变化,对控 制设备及线路产生的电磁感应耦合干扰;由雷击建筑物和其他金属构架(包括天线杆、接地体 和接地网)以及由在低压、中压和高压电力系统中故障的起始暂态产生,由断路器切合高压母 线和高压线路产生的脉冲磁场干扰。 )车 辐射(电磁波形式)耦合干扰,包括雷电、脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频等产生的电 磁波,以空间辐射的方式在电子设备周围形成电场和磁场,直接作用到电子设备上产生的辐射 干扰;或通过电磁辐射作用到控制系统通信网络,在通信线路上产生感应干扰。 d)发电厂的干扰源(电压、电流)以电源、信电缆号线、接地导体等为载体,通过传输线路或电 路连接形式,以直接传导耦合引入的“路”干扰。 e 泄漏电阻的漏电(漏电流)耦合干扰:由电缆、元件支架、传感器、接线柱、设备内部介质或 外壳等绝缘电阻降低,而出现漏电流引起的电阻耦合产生的干扰。 f 共阻抗耦合干扰:包括公共地线的公共阻抗、地阻抗、电源内阻压降、信号线和公共交、直流 电源线以及通信线等的相互耦合,将电流、电弧、信号源或电源里夹带的电磁干扰信号直接传 导给系统的干扰。
通过导线传导的干扰信号,按对控制系统有用信号作用的模式,分为共模于扰和差模于扰:
a)共模干扰:主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上容性耦合感应的共态(同方 向)电压叠加,或各种信号电流通过供电电源内阻和公共地线阻抗产生干扰电压所形成。 b)差模干扰:主要由电缆分布电容的静电耦合、长线传输的互感、空间电磁场引起的磁场耦合、 50Hz的工频电源耦合,以及由不平衡电路转换的共模干扰所形成,叠加在信号上直接影响其 精度。
a)共模干扰:主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上容性耦合感应的共态(同方 向)电压叠加,或各种信号电流通过供电电源内阻和公共地线阻抗产生干扰电压所形成。 b)差模干扰:主要由电缆分布电容的静电耦合、长线传输的互感、空间电磁场引起的磁场耦合、 50Hz的工频电源耦合,以及由不平衡电路转换的共模干扰所形成,叠加在信号上直接影响其 精度。
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B.1.1连接方式框图
发电厂控制系统中的基准电位是各回路工作的参考电位,基准电位的连线称为工作地(包括逻 信号地、模拟地等,不同控制系统品牌有所不同),其信号接地连接方式见图B.1。
被浮置的信号电路与机壳或大地之间无直流联系,通过隔离设备(或电路)与公共地(或可 能引起环流的公共导线),抑制来自接地线的共模输入电压干扰。对设备或电路要求高且信号 输入低电平,并采用多层屏蔽的条件下才采用浮地方式,仪表或控制系统内部某些部件采用浮地 方式。
整个控制系统只有一点接地,可有效防止静电干扰,降低公共地线阻抗的耦合干扰,但需要周期 性地检查接地回路单点接地的可靠性,增加维护工作量。大多数DCS控制系统采用一端接地,且有以 下三种接法: a)串联一点接地,即各个设备的工作地线串联后连接到接地点,简单方便,但串联接地地线容易 产生公共阻抗耦合干扰。一组机柜间的接地连接常采用串联连接。 b)并联一点接地:将各设备分别用各自的地线,连接到在同一接地点,但接地线长而多, 布线复杂,为避免公用接地点后接地干线的公共地线阻抗耦合,接地干线应满足截面积 要求。 混合一点接地:将电路按信号特性分组,相互不会产生干扰的电路放在一组,组内采用串联单 点接地,不同组采用并联单点接地。
对于强电信号回路的系统能提高电磁兼容性,不需要检测接地故障减少维护工作量;对弱电 路的系统,接地两点间的电位差有严格要求(如某控制系统要求任何情况下不大于2.5V),因此 月等电位连接,增加相当大面积的等电位电缆,将电缆屏蔽层就近接入等电位带,少数控制系
同一系统中,单点接地和多点接地组合应用,因此同时包含了单点接地和多点接地的特性。混合 地有两种方法: a)传输重要的模拟信号时,采用双重屏蔽电缆或复合式总屏蔽加分屏蔽的电缆,将外层屏蔽层两 端接地用以降低电磁干扰,内层屏蔽一端接地以进一步消除静电干扰。实际施工中,对有一点 接地要求的控制系统,其外层屏蔽层两端可直接连接现场的(如通过已可靠接地的电缆桥架接 地)或敷设在可靠接地的仪表管、封闭电缆桥架内。 b)在控制系统侧单点接地的基础上,现场侧通过使用电感或电容连接接地,利用电感、电容器件 在不同频率下有不同阻抗的特性,使地线在不同的频率具有不同的接地结构,呈现不同的接地 特性(如对于电容耦合的混合接地中,在低频情况时等效为单点接地,而在高频下则利用电容 对交流信号的低阻抗特性,整个电路表现为多点接地)。
B.2单点接地系统结构
单点接地系统结构示意图见图B.2。
B.3等电位接地网结构
接地网结构示意图见图
B.4接地系统连接导线及装置规格
接地系统连接导线及装置规格表见表B.1。
图B.2单点接地系统结构示意图
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图B.3等电位接地网结构示意图
表B.1接地系统连接导线及装置规格
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烟草标准附录C (资料性附录) 热工自动化系统信号的分类及电缆选用表
.1屏蔽电缆有金属绕包屏蔽层屏蔽电缆和半导电层包覆屏蔽层电缆,其中: a)金属绕包屏蔽层屏蔽电线具有抑制静电感应干扰功能,类型分为以下三种: 1)总屏电缆:具有电磁屏蔽性能,可减少外界对绝缘内芯线电流的干扰,同时也减少绝缘内 芯线电流产生磁场对外界影响。 2)分屏总屏电缆:分屏单点接地,具备1)特性,同时可防止线芯或线对之间的内干扰。总 屏二点接地,可提高抑制电磁于扰能力, 3)双层屏蔽电缆:采用金属箔层加金属网的组合屏蔽方式,用于高低频混合的干扰场所,其 中金属箔层抑制高频范围的干扰,金属网屏蔽抑制低频范围的干扰。 b)半导电层包覆屏蔽层有以下两种: 1)导体屏蔽层:包覆在导体上,与被屏蔽的导体等电位,并与绝缘层良好接触,使导体表面 光滑均匀,消除导体与绝缘层界面处空隙对电性能的影响,可避免在导体和绝缘层之间产 生局部放电。 2)绝缘屏蔽层:包覆在绝缘表面,它与被屏蔽的绝缘层良好接触,与金属屏蔽层(金属护 套)同处于地电位,消除绝缘层与接地金属屏蔽层(金属护套)之间空隙对电性能的影 响,可避免在绝缘层和金属屏蔽层(金属护套)之间产生局部放电。 .2双绞线电缆传输信号过程,利用平衡原理抵御电磁感应干扰,其中: a)普通双绞线:利用平衡原理抵御一部分来自外界的电磁波干扰,同时降低自身信号的对外发射 干扰,但对静电感应耦合干扰没有抑制能力。 b)屏蔽双绞线:利用双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用,使其具备普通双绞线抗干扰能力, 同时具有抑制电场耦合干扰能力,可提高对串模干扰的抑制效果。 C 总屏加分屏双绞线:在屏蔽双绞线抗干扰能力的基础上,进一步增强抗电磁波干扰和静电感 应耦合干扰能力,同时降低自身信号的对外干扰能力。总屏层两端连接已接地的电缆桥架, 具有一定的抗高频干扰作用;内层屏蔽在控制系统侧一端接地,可以有较好地抗低频干扰的 作用。 .3发电厂常采用的专用电缆有以下两种: a)变频电缆:用于变频器控制回路,具有较强的耐电压冲击性,能经受高速频紧变频时的脉冲电 压,对变频电器起到良好的保护作用。 b)屏蔽补偿导线电缆:线芯采用和热电偶电极相同材料作为导线导体,外包铜丝编织的屏蔽网用 于抑制来自热电偶测量线路的干扰。 .4 铠装电缆在线芯外面包一层钢带保护层,其中: a)铠装电缆:铠装层可防砸、压、挤破电缆外皮后损伤线芯导致短路,同时有一定的磁屏蔽效 果,可用于抗低频干扰,或直埋敷设而免于穿管。 b)铠装双绞屏蔽型电缆:同时兼有铠装电缆与屏蔽双绞线的特性,可用于干扰严重、鼠害频繁以 及有防雷、防爆要求的场所。使用时,铠装层两端连接已接地的电缆桥架,具有一定的抗高频 干扰作用;最内层屏蔽在控制系统侧一端接地,可以有较好地抗低频干扰的作用。 .5同轴电缆常用于传送调频信号,是局域网中常见的传输介质之一,有以下两种:
C.2热工自动化系统信号的分类及电缆选用
表C.1热工自动化系统信号的分类及电缆选月
注1:屏蔽层材质特征代号:P(铜丝编织屏蔽),P1(镀锡铜丝屏蔽),P2(铜带绕包屏蔽),P3(铝箔绕包屏 注2:计算机电缆屏蔽层材质宜选用P或P2。
3热工自动化系统信号电缆与动力电缆之间的
机电标准规范范本热工自动化系统信号电缆与动力电缆之间的最小距离应符合表C.2的规定。
2热工自动化系统信号电缆与动力电缆之间的
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