昌晖仪表:影响DCS安全运行的扰动因素及处理对策
2025年02月07日 12:43:22
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
阅读量：40
由于无线通讯设备的普遍使用，不正确的接地，电源系统配置不合理或不完善，都会影响DCS系统的安全运行，为此必须采取相应的对策，预防或消除这些影响。昌晖仪表工程师在本文对影响安全运行的扰动因素及处理对策做详细阐述。
1、警惕无线通讯对DCS的扰动目前，现场操作人员和仪表维护人员大都配有无线电对讲机，频段为13-470MHz，以建伍公司对讲机某款为例，其发射功率为4.32W，在声音(发射功率)时对于lm远处的设备产生的电磁场强度为：
在0.5m远处产生的交流电磁场强度可达到29.18V/m。
某炼油厂仪表车间曾用对讲机对仪表系统的扰动作过试验，扰动源采用建伍公司某款对讲机，测试用万用表在控制室内串接在被测回路上，对讲机在室外进行试验，现场仪表的表盖及电气连接部位密封良好。试验结果如表1所示。因此，应严格规定使用对讲机必须距仪表或DCS设备lm以上；此外，雷达、氩弧焊和超声波设备等均会对DCS系统造成扰动，使用这些设备时都应远离DCS设备。 表1 电磁波干扰的实测数据 仪表 | 仪表误差 | 仪表制造厂 |
测试距离＜0.5m | 0.5＜测试距离＜1.5m | 1.0＜测试距离＜1.5m | 测试距离＞1.5m |
1151变送器 | 大于40% | 大于10% | 可忽略 | 可忽略 | ROSEMOUNT |
ST3000变送器 | 大于40% | 可忽略 | 可忽略 | 可忽略 | HONEYWELL |
EJA变送器 | 大于40% | 可忽略 | 可忽略 | 可忽略 | 川仪横河 |
| 大于40% | 可忽略 | 可忽略 | 可忽略 | 昌晖仪表 |
DCS（TDC-3000） | 误动作 | | | | HONEYWELL |
2、防止由保护接地引入的扰动(1)接地体的设置从抑制扰动的观点出发，防止电力系统对仪表系统的扰动，将两个系统的接地分开，各自设置接地体，对仪表和DCS系统的抗干扰是有利的；但从工程的观点来看，有以下不利之处：①单独设置接地体投资大，安装维护麻烦。②仪表单独设置接地体，由于接地网小，抗扰动能力差，易受地电位差的影响，当出现大的电机投运和雷电，极易受杂散波影响而引起电位波动，从而引起DCS及仪表误动作。③在爆炸危险场所，由于有地电位差的存在，不同接地点的设备意外直接或间接接触时，可能产生电火花引起爆炸。为防止这种情况发生，要求各接地点电位接近或相等。
(2)为减少对DCS系统的扰动，一般做法是，将DCS保护地接入全厂电气统一接地网。在接地点附近，不应有大型变压器或高中频用电设备接入。DCS设备采用的是220VAC单相交流电，如果采用三相交流隔离变压器或UPS供电时，变压器的次级或UPS的输出应采取三相四线制星型(Y)结构，并将三相负载均匀分配。其正确的做法如下：①采用Y型结构的三相四线制的隔离变压器或输出为三相四线制的UPS时，为避免由于负荷不平衡引起相位及电压的漂移，给DCS造成扰动，中线(零线)必须接地。
②采用单相输出的UPS或单相变压器时：a、如果DCS及仪表系统的保护地是与电气统一接地网连在一起时，电源零线不可接地，应将电源浮空，以避免电气统一接地网对DCS的扰动。b、如果DCS及仪表系统采用独立的保护地时，电源零线应与系统保护地连在一起，以避免地电位差通过机壳对DCS产生扰动。
(3)在中性点直接接地的低压配电系统中，除另有规定者和移动式用电设备外，零线应在电源外接地，并且用电设备(DCS机柜等)应采用接零保护。
3、正确地配置DCS的电源化工行业标准《》HG/T 20513-2014 明确提出PLC、DCS、计算机系统采用不间断供电方式。UPS的选用应注意以下问题：(1)UPS装置内应有变压稳压环节和维护旁路功能。维护旁路应自变压稳压环节后引出，或维护旁路单独设稳压变压器UPS内部主电源与旁路电源具有自动同步的功能。
(2)UPS有三入三出、三入单出、单入单出等多种型式。由于单相输出的UPS容量有限，较大的UPS(大于15KVA者)大都是三入三出的型式。三相电源经UPS处理后，其输出相位的对称性取决于三相负载的对称程度，应均匀分配UPS三相的负载，并应选取具有相位调整功能的UPS。
(3)瞬断时间。许多人以为UPS输出是不可中断的，这是一种误解，实际上UPS内部有几种情况会造成输出的中断：①主电源断路后，后备电池放电也已结束，负载向旁路切换；②UPS内逆变器损坏，负载向旁路切换；③负载电流超限，手动向旁路或向逆变器切换。该切换时间应小于DCS允许瞬断时间(按小于3ms考虑)。
(4)当负载向旁路电源切换时，由于动力电源内阻很小，一般不会造成电压瞬间跃升，但负载返回到逆变器时，则会出现瞬间电压降落。任何负载，只要能承受2ms的电压瞬断，就能承受初期(个半周期内)跌落27%的瞬变影响。例如ABB公司的M0D300系列允许瞬间电压跌落小于15%，但要求降落9%时就应该开始回升，否则将对DCS造成极大的扰动。因此，UPS的电压瞬间跌落应小于10%。
(5)正确选择UPS结构。目前，UPS结构大同小异，基本结构如图1所示。这种结构的UPS设计有备用电源，备用电源来源于独立的发电机组或独立的供电线路。DCS用的UPS应将主电源和备用电源同时接入，且主备电源之间能自动进行无扰动切换。 (6)大型联合石油化工装置的DCS供电，应采取UPS电源的充电和逆变环节冗余配置措施，以求UPS输出稳定，保证DCS安全运行。
版权与免责声明：
1.凡本网注明"来源：全球装备网"的所有作品，版权均属于全球装备网，转载请必须注明全球装备网。违反者本网将追究相关法律责任。
2.企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容，如涉及侵权、违规遭投诉的，一律由发布企业自行承担责任，本网有权删除内容并追溯责任。
3.本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
4.如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系。
