选煤厂电气设备干扰分析及措施研究

2023-01-30

近年来,随着科学技术水平的不断提高,各种机电设备在选煤厂的生产中得到了越来越广泛的应用,明显提高了选煤自动化水平,降低了实际生产中的劳动强度,提高了生产效能;但是,在这一过程中,还存在很多问题与不足,影响着生产的安全性,而电气干扰就是其中最为典型的问题之一。受其影响,电气设备在运行阶段常常会出现信号失真或者噪音过大等问题,不仅限制了电气设备的运行效能,阻碍了生产效率的提高,还会在某些情况下引发安全事故,影响到安全生产的进行。为此,要想确保选煤设备的安全可靠运行,就要对实际生产中的电气干扰源进行分析,并提出相应的解决措施。

1.选煤厂电气设备干扰分析

为提高电气设备的安全稳定性,就需要在工作过程中加强设备巡视,对各种异常情况引起足够重视,同时对各种干扰源进行分析,进而采取可行的处理措施。

(1)电源类的干扰

在选煤生产中,会用到泵类变频器以及电焊机等机电设备,难免就会引发电源类的干扰,且随着产能的不断扩大,设备的功率也在不断增加,这进一步加剧了干扰的严重程度。在上述类型的机电设备工作时,往往会产生大量的高次谐波,这必然会对电网的正常运行造成影响。目前来说,部分变频器都已经安装了滤波器等器件,这在一定程度上减轻了谐波的影响,但是,这并不能从根本上清除谐波的干扰。由于仪表、通讯等系统的电源均是来自于同一电网,而这些设备其自身的信号往往比较弱,因此,对工作电源的要求是非常高的,一旦受到干扰影响就会使得信号传输失去稳定性,从而使控制、通讯等系统无法正常工作。

(2)射频类的干扰

在实际生产中,变频器、电焊机一方面会产生电源类的干扰,另一方面还会引发射频类的干扰,其往往是由动力电缆产生的,如果控制设备、仪器仪表等的电缆、动力电缆混杂在一起,就会造成信号丢失、噪音过大等情况的发生。此外,在大功率电焊机的运行过程中,还会对其周围的设备造成射频干扰,进而引发通讯中断,或者执行机构的无规律动作等,给正常生产的进行带来极大困扰。

(3)机械设备的干扰

在当前的工业生产中,已经实现了非常高效的机械化、自动化,特别是在选煤厂这种重工业生产中,有着很多的大型机电设备,在特定情况下也会对电气系统的运行造成干扰。因此,在对电气干扰的因素进行分析时,还要考虑到机械设备的干扰,比如,设备的震动、噪音等带来的影响,在很多时候也会使通讯系统不能正常工作。

(4)电气设备内部干扰

①磁场与电场感应干扰。

前者主要是因为电路之间存在着磁场间的作用,一旦其中一个电路中的电流发生变化,就会给其他电路带来影响;后者主要是因为相邻电路之间存在电容分布,也会产生相互之间的影响,特别对于高频率的射频段有着较为严重的干扰。

②噪声干扰。

具体来说,包括以下几种类型:一是,热噪声干扰,主要是由机械设备运行过程中散发的热量造成的,热量越多引发的干扰就越严重;二是,接触噪声干扰,主要是由某些元器件在运行中电导率发生意料之外的变化而引起的;三是,散粒噪声干扰,主要是在半导体元件产生,因其载流子存在不规则运动,导致元件电性能的剧烈变化,从而造成了这一类型的干扰。

2.电气干扰的传播渠道分析

在对电气干扰进行分析时,不仅要对其干扰源进行分析,还要对其传播渠道进行分析,如此才能提出更具针对性的处理措施。

在电气设备运行时,一方面会受到谐波带来的干扰,另一方面又会形成大量谐波,反过来影响到其他设备的正常运行。通过近些年的研究发现,其主要是从电路耦合、电磁敷设等方面来影响。具体来说,首先谐波的存在,必然会给周围运行中的设备带来电磁敷设,最直接的影响就是使得系统能耗进一步增加,生产效益降低,同时还会对电源造成干扰,并将其传递到系统中的其他设备。同时,还会生成一定程度的感应耦合,其所造成的影响也不容忽视。

在电路耦合中,一般是借助于电网来完成传播,而在实际生产过程中,电流往往较大,这就造成了设备的异常情况,进而对系统中关联设备的运行造成影响,同时还会使得系统能耗增加。经过上述分析可以发现,电路耦合是主要的干扰渠道,而感应耦合则是在运行期间对就近设备造成干扰。

3.选煤厂电气设备的抗干扰措施

随着各种机电设备在选煤厂生产中的广泛应用,有效地提高了企业的自动化水平,创造了更高的经济效益。但是,在具体的生产过程中,总是受到电气干扰的影响。因此,为了进一步保证选煤生产的安全、可靠运行,就要根据干扰源的不同类型及不同作用机理,提出针对性的预防措施。

(1)基本思路

目前,抗干扰的措施越来越成熟,但总体上来看,无非是从硬件、软件两个方面进行分析,且硬件方面的效果比较好,所以为了实现抗干扰的目的,就要将这一点充分的利用起来。同时,还要学习现代化的管理理念,以此加强对设备的管理与控制,进而确保其能够安全、稳定的运行;要定期组织检修、巡视,保证设备正常运行的同时,不断提高设备运行的总体效率;此外,还要优化管理体制,使得企业管理层面得到根本上的提高,如此才能从根本上消除或减轻干扰的影响。

(2)具体对策

①对运行过程中发现的干扰源进行有效的隔离,比如在进行新设备投产运行时,应对变压器进行有效隔离,以起到隔除干扰的目的。

②在运行线路中增加滤波器。以避免信号通过电线传导而对设备运行造成影响,所以为了减轻噪音、降低能耗,就要在特定的位置加装滤波器,如此才能有效保证设备的可靠运行。但需要注意的是,在具体的安装过程中,应结合所选位置的不同,针对性的选择特定类型的电子器件。一般来说,若要将其安装在电流输入位置,可以选择的是辐射滤波器或者线路滤波器,前者主要是由高频电容器构成,能有效的消除高频率、强辐射的部分。而后者主要是由电感线圈构成,能够将频率高的部分予以削弱,以起到相应的防护作用。

③对干扰源进行屏蔽,一般可利用钢管进行屏蔽,特别是安装信号线时,要保证其相应的线路不要太长,并采取双芯屏蔽,但要确保其与其他线路之间有着一定的距离,严禁敷设在同一线槽之内,并在具体的施工阶段,要确保有着可靠接地。

一般情况下,只有接地连接不出差错,才能有效避免各种干扰的影响。但是,也不能胡乱连接,必须严格按规范要求进行作业,确保接地的准确性。比如,不同系统不同位置的接地,要分开安装,以避免接地错误,同时还能减轻噪音的影响,对各种干扰进行有效控制。

④电抗器的使用。在实际运行过程中,谐波分量尽管频率较低,但其所造成的影响却是不容忽视的,不但会对系统的稳定运行造成影响,而且还会增加总体能耗,造成资源的严重浪费。因此,需要在相应位置安装电抗器,以此对较低谐波电流进行控制。但是,我们还要考虑到接线位置的区别,在进行实际安装时,要综合考量,并结合实际来针对性的进行选择。比如,在施工过程中,要防止不同电缆发生混搭,要保证安装的有序性,并对其他电缆加强保护。当电抗器在电气设备的输入侧连接时,主要是对谐波电流起到一定的抑制作用。如此一来,就能在一定程度上减弱浪涌电流的影响,从而有效确保系统运行过程中电源电压的平衡性。

⑤对人为因素进行有效控制。不管何种生产过程,都离不开人的参与,同时也正因为受到人为因素的影响,比如操作、检修方面的失误等引发干扰或者故障的发生。所以,必须尽可能消除人为方面的失误,对其实行标准化管理,要求其按标准施工作业,严格按操作规程进行设备检修;同时,加强对所有职工的教育培训,不断提高职工的综合素质,从而将人为方面的影响降到最低。所以,应该有计划、有针对性的对相关人员进行培训,在内容上则要有侧重点,尤其对于操作人员,要把相关仪器仪表的操作方法、应用技术、维护标准等作为主要内容,以此提升操作人员的专业化水平。

4.结语

总的来说,在选煤厂的生产过程中,由于各种电气设备的使用,难免会有电气干扰以及设备故障的发生,这些必须引起我们的足够重视,要相应的采取措施加以控制。对于电气干扰,首先要对其干扰源进行分析,进而采取针对性的防护措施,才能有效消除干扰对设备正常运行的影响,在确保其运行质量的同时优化工况。对于设备故障,则要应用现代化的管理理念、管理技术来控制设备的状态,从而确保其能够安全、可靠的运行;此外,还要科学、合理的组织设备检修,以达到降低成本、提高设备运行效率的目的;当然,还要优化管理体制,使得选煤厂的总体管理水平得到根本上的提高,从而为选煤厂的稳定运行提供充足的保证。

摘要：随着科技的不断进步,电气设备在工业生产中得到了广泛的应用,有效的促进了生产效率的提高。但与此同时,也带来了很多问题,比如在选煤厂的生产过程中,就常常发生电气干扰的问题,给生产的正常运行造成了极大困扰,且随着重型设备的进一步投入使用,电气干扰也变得越来越严重,不仅影响设备运行的稳定性,甚至有可能引发安全事故,造成人员、财产的损失。针对这一问题,本文首先对选煤厂的电气干扰源进行了分析,进而提出了相应的抗干扰措施。

关键词：选煤厂,电气设备,干扰,措施