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试分析热电偶输出信号的跳跃障碍

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2018/9/6 16:14:17

试分析热电偶测量回路的两端接地导致热电偶输出信号的跳跃故障。

(1)事件过程:某电厂1号机组DCS,采用OVA-TION系统进行改造,上电不久发现600个左右的热电偶信号中,有大约200个信号,白天在大幅跳跃,而到了晚上这些信号的跳跃幅庋会小很多。

(2)事件原因。经一段时间的分析检查,发现这些信号跳变电偶元件均为搭壳式,其负端在现场都处于接地状态。而根据OVATION热电偶模件的结构,其负端在DCS侧也接地。这样就造成了热电偶测量回路的两端接地,由于现场的地与DCS的地之间存在着电位差,且这个电位差不稳定(白天现场施工比较多,电动设备的启停比较频繁,晚上干扰相对较小),因此导致了热电偶信号的跳跃,且白天与晚上信号跳跃幅度上的不同。

(3)事件教训与防范措施。
    1)实际上OVATION系统为解决此问题,在热电偶的特性模件内部专门设置有2个跨片。如果热电偶负端现场不接地,那么屏蔽线必须在OVATION侧单端接地,此时二个跨片须同时保留。如果热电偶现场接地,那么屏蔽线也必须在现场接地,两个跨片须同时去掉。但由于是改造机组,原来安装的热电偶屏蔽线都是DCS侧接地,现场的接地线已经被剪掉了,处理起来非常困难,经讨论后采用了一种折中的方案:凡是参与控制的热电偶信号,都严格按照西屋公司的标准连接回路,但对于DAS信号,如果热电偶是搭壳式的,特性模件中只去掉一个跨片,即热电偶现场接地,而屏蔽线OVATION侧接地。经过多年的运行观测,精度基本符合要求,没有发生因接地方式的不同出现问题。
    2)热电偶可分为搭壳式和非搭壳式两大类,其中非搭壳式热电偶的测量电极与外面的保护管绝缘,而搭壳式热电偶的测量负极与外面的保护管则是导通的。国内生产的热电偶绝大多数是非搭壳式,而国外生产的热电偶搭壳式的居多。垓电厂的1、2号机组为进口机组,搭壳式的热电偶比较多,上述案例说明,如果在安装调试中不熟悉这一点,有时会在无意中造成二点接地而导致测量异常情况发生。此外由于现场环境比较恶劣,有时也会出现热电偶正极或负极接地的情况,在这种情况下,OVATION系统由于自身一侧热电偶接地,就会出现信号大幅跳跃的情况。如果这个信号参与控制,就容易引起设备的误动。

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