水电厂电阻测温的干扰源的应用研究

由此可得三线制接法可补偿连接导线的电阻引起的测量误差。

3)四线制

是热电阻测温理想的接线方式。

如图3,通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V3、V4.导线L3、L4接入高输入阻抗电路，IL3=0,IL4=0,因此V4-V3等于热电阻两端电压。

热电阻的电阻值：

通过以上比较可知，四线制测量方式不受连接导线的电阻的影响。此种接线是最理想的接线方式，但由于布线工作量大，占用端子排位置多，一般现场很少用。建议将目前的两线制均改为三线制或四线制。

(2)采用PT100测温电阻

Pt100和Cu50是目前电厂最常用的测温电阻，基本上99%的水电厂都在使用。Pt100是用铂金材料作为敏感元件，Cu50是用铜做敏感元件。Cu50与Pt100的比较有几个缺点：首先铜比铂的阻值小，需要很长的铜丝绕制成敏感元件，铂则相对短一些，一般的越长越细的材料可靠性越低。第二，铂电阻是主流的测温电阻，大的制造商、特别是德国厂家都以光刻溅射工艺生产Pt100芯片，非常成熟可靠。几乎没有厂家生产Cu芯片，这样如果要用Cu50产品只有国内小厂自己绕制线圈来做敏感元件，可靠性大大降低。这也就是有些电厂使用的Cu50测温电阻经常坏的原因。

另外，铂电阻芯片的品质也是千差万别的，应该采用溅射光刻工艺制作的Pt100芯片，精度要求达到A级。这类芯片的漂移很小，长期稳定性高，而且抗冲击和振动。芯片引脚采用铂镍合金。因为芯片引脚最终要和导线或铠装丝的芯线焊接，焊接容易导致金属材料发脆而断开，所以这也是个薄弱环节。芯片引脚采用铂镍合金可以保证焊接后引线的机械性能，避免导线在传感器内断开。

(3)采用抗工频干扰电源

工频干扰是最常见的干扰。采用工频干扰过滤器，将电源的工频干扰过滤掉，从而得到稳定的电源，保证装置的正常可靠运行。自今年上半年我们将所有SJ40C加装了交流电源过滤器，SJ40C装置运行的稳定性大大提高，跳变现象较之前有显着减少。

(4)增加滤波电容

电容具有隔直流通交流的作用，并可以有效去掉高频电压波峰。在端子排上增加滤波电容可有效去掉瞬间电压干扰。由于定子测温时刻处于强磁场中，测值跳变十分厉害，自从我们加装滤波电容后，跳变现象得到明显改善，但电容充放电需要时间，这会延长温度采集周期。

(5)采用软件滤波

温度信号值非常小，很容易受到干扰而导致测值漂移，因此必须对采样信号进行有效的滤波，才能避免信号误采集。软件滤波主要基于温度不会突变的思想，它可以有效去掉脉冲干扰，熨平温度变化。需要指出的是：软件滤波虽然能够有效滤波，但它是以牺牲刷新速度为代价的。目前主流的软件滤波思想如下：

对于每个测温点的采样分成4个周期(也可以分成n个周期，n越大，温度刷新周期越长)，每个周期内对该点连续采集4次，分别得到4个采样值L1~L4,然后将改组采样值去掉最大值和最小值后取平均，作为第一个采样周期的测值M1;如此4个循环后得到4个采样周期的测值M1~M4;在将4个采样测值M1~M4去掉最大值和最小值后取平均，作为本次采样的最终测值N.采样处理过程如下图所示：

在写禁止条件下，再进行两个扫描周期的采样值之差的处理，结果如下：

(a)若|采样值之差|=0.3度，置该点品质好，不更新温度测值。

(b)若0.3|采样值之差|=0.5度，置该点品质好，更新温度测值。

(c)若0.5|采样值之差|=5度，需连续三次，才置该点品质好，更新温度测值。

(d)若|采样值之差|>5度，需连续三次，才置该点品质坏，不更新温度测值，退出温度保护。

在写允许条件下，除断线或短路，置测值非法和品质坏外，其它情况直接更新温度测值。

(6)提高安装工艺

电缆在根部折断现象几乎在每个电厂都有，电缆长期浸泡在流动透平油中，如果不做特殊的处理，时间长了导线就会在传感器根部断开。一般在安装瓦温电阻时要求传感器与瓦体刚性连接，最好是螺纹连接，瓦内的导线也要可靠固定，特别是根部导线要与传感器固定在同一个刚体上。如果在安装轴瓦测温电阻时只是简单的放置在瓦孔内，或是用环氧树脂灌封在孔里，这样的安装方式是不规范的安装方式，不能有效地保护导线根部。在实际处理的缺陷中，电阻根部断线的故障占了测温电阻故障的一半左右，应该引起重视。另外，电缆外皮在高温及腐蚀性的透平油环境中也会开裂。

在电缆安装布线过程中，要绕开强磁场和电场，并实施可靠屏蔽。如果没有对测温电阻实施有效的屏蔽，使发电机的强电场和强磁场对测温电阻干扰并把干扰信号导入测温回路中，就会造成测温不准。测温电阻和整个测温回路，导线多且长，接线环节多，屏蔽要求在整个环节中都要有可靠的屏蔽，只要有一个环节出现问题，屏蔽就会无效。

5.结语

电阻测温的抗干扰研究是一项长期任务，随着环境的变化，不同地方的干扰源不尽相同，这就要求我们根据实际情况选择不同的抗干扰对策，从而提高测温的准确性，保证温度保护不误动、不拒动，保障电厂的安全运行。