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DCS 系统接地设计的若干问题 发表时间:2002-2-8 作者：徐振海 摘要：DCS 系统接地设计，是保证电厂DCS 安全，可靠运行的重要问题。本文根据对一些电厂的调查和BCS 系统设计、运行的经验， 对DG5 系统接地设计需考虑的若干问题，进行了探讨和简要介绍。 1 概述 随着电力工业的迅速发展和热工自动化水平的提高，分散控制系统(DCS) 已在国内许多大中型火电厂中广泛采用，这对保证电厂安 全、经济和文明运行起到了十分重要的作用，并取得了良好的效果。 DCS 合理、可靠的系统接地设计，是 DCS 系统非常重要的设计内容。为了保证 DCS 系统的监测控制精度和安全、可靠运行，必 须对系统接地方式、接地要求、信号屏蔽、接地线截面选择、接地极设计、接地箱布置等方面，进行认真设计和统筹考虑。 本文根据我们对一些电厂的调查，结合我院设计的洛阳热电厂改扩建工程(2 X 142MW 供电机组，采用INFI—90 控制系统) ，安阳电 厂改扩建工程(2 X 300MW 机组，采用 WDPF 控制系统)等电厂的设计，对DCS 系统接地设计的有关问题进行了探讨，并提出了若干 建议，供有关设计人员参考。 2 DCS 系统接地的目的和类型 2 ．1 DCS 采用接地系统的目的，就是为了当供电系统或DCS 设备出现问题时，有效的接地系统能承受过载电流，并将其迅速泄漏排 放到大地中；为DCS 设备提供屏蔽层，消除电子噪音干扰；为整个DCS 控制系统提供公共信号参考点(即参考零电位) 。 接地系统不当或接地系统出现问题时 (接地电阻过大，多点接地，接地线断线或接地线与高电压、大电流设备相接触等)可造成下列 危害： ● 人员的触电伤害 ● 设备故障(数据误差过大、“死机”、设备误动作) ●设备着火或损坏 据了解，有些电厂DCS 系统经常“死机” (或不明原因的“死机”) ，大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。 因此，完善、 可靠、正确的接地，是DCS 系统能够安全、可靠和良好运行的关键。 2 ．2 DCS 系统接地的类型 接地—般可分为保护接地和工作接地[1] 2．2 ．1 保护接地：为了保护设备和人身安全，对电气设备可能接触到的金属部位采取的接 地。当电气设备故障漏电至外壳，若无保护接地，人触及则形成与地通电，危及人身安全。这方面的例子为：机箱接地，电源柜外壳 接地，电动机外壳接地等。 2 ．2 ．2 工作接地：为了各种信号不受或少受外界干扰而采取的接地。如计算机系统内不同性质的接地、屏蔽电缆屏蔽层芯线的接地。 计算机或DCS 系统内不同性质的接地包括：电源地、信号地、逻辑地等。 3 DCS 系统接地方式 DCS 系统一般接地方式有三种： (1)利用电气接地网作为DCS 接地网，即与电气接地网共地； (2)设DCS 系统专用独立的接地网； (3)设DCS 专用接地网，经接地线、再接至电气接地网 由于第三种接地方式与第二种接地方式有较多相同处，故仅介绍一、二两种接地方式。 过去，计算机或DCS 系统曾经较多的采用过专用的接地网。但这种接地方式存在的缺点是：占地面积太大，投资高，电缆及接地网 钢材耗量大，距厂房有相当的距离(因不易在厂房内找到合适的位置) ，管理、维护、测量及查找接地极和接地线不方便，且效果不甚良 好。 根据实际运行表明，设置专用的DCS 接地网是既困难又不安全的。如某电厂曾因接地问题，造成机组跳闸数十次。根据调查，不少 电厂DCS 后来改用电气接地网接地，取得了良好的效果[引。 首阳山电厂二期扩建工程2 x 300MW 机组采用INFI—90 系统，没有设计独立的接地网，采用的是电气接地网。INEI—90 系统交流 地和直流地均通过一点接到电气接地网上。据了解，首阳山电厂DCS 系统运行良好，而可靠、正确的接地系统也起到了很好的作用。 洛阳热电厂改扩建工程两台142MW 俄罗斯供电热机组，已分别于99 年5 月及99 年12 月投入运行。INFI—90 系统接地也是单点接 到电气接地网上，即按统一接地方式设计，与电气网共地。投运后，运行效果十分良好。从未出现过因接地而造成“死机”的现象。 湖北省襄樊火电厂4 X 300MW 机组，采用WDPF Ⅱ型分散控制系统，DCS 系统接地也是与电气接地网共地(单点接