電廠熱控保護誤動及拒動原因分析

竇旭 張帆 葉亮

摘 要：隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對電能的需求量也越來越大。現(xiàn)階段我國有多種發(fā)電的路徑，但是火力發(fā)電是電能的主要來源。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的推動下，火力發(fā)電廠的設(shè)備已經(jīng)越來越自動和智能化，并且已經(jīng)成為火力發(fā)電廠正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵組成部分，熱控保護系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中所起的作用是無法替代的。本文主要對熱控系統(tǒng)的誤動及拒動原因進行了分析，在此基礎(chǔ)上提出了應(yīng)對的策略。

關(guān)鍵詞：電廠;熱控保護;誤動;拒動

隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對電能的需求量也越來越大，火力發(fā)電廠的各項設(shè)備已經(jīng)越來越自動化和智能化。所以電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性說道了廣泛的關(guān)注。因此實現(xiàn)供電網(wǎng)路的智能化、現(xiàn)代化成為設(shè)計、安裝及采購試制、檢修人員所追求的目標(biāo)?，F(xiàn)階段，自動化和智能化技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用雖然還存在著諸多的問題，但是有關(guān)的技術(shù)正在快速的發(fā)展[1]。熱控保護系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的一個至關(guān)重要的組成部分，對提高機組設(shè)備的安全性、可靠性和穩(wěn)定性以及電能質(zhì)量具有十分重要的作用。熱控保護系統(tǒng)和相關(guān)的熱控制保護相關(guān)的技術(shù)研究與應(yīng)用的聯(lián)系非常緊密。熱控保護技術(shù)有效的應(yīng)用可以使熱控制保護裝置和系統(tǒng)的精度得到很大的提高并且可以及時的對相關(guān)問題進行處理。

1 熱控保護技術(shù)及誤動

火發(fā)電廠的熱控保護系統(tǒng)和設(shè)備實際上是火電廠的重要功能設(shè)備。一切意外失敗都會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果，因此必須在第一時間采取有效的措施來保護整個熱力系統(tǒng)，比如保護裝置應(yīng)當(dāng)使故障的設(shè)備停止運作，維修人員快速進行修復(fù)工作，避免發(fā)生主要設(shè)備損壞以及人員傷亡等重大安全事故。所以說，發(fā)電廠的熱控保護裝置，是確保機組的安全穩(wěn)定運行的一個重要設(shè)備。

隨著機器自動化控制水平地不斷提高，燃煤電廠熱控保護系統(tǒng)的要求也隨之提高。提高熱控制保護裝置的安全性和可靠性是熱控制維修人員和技術(shù)管理人員的重大責(zé)任。DCS控制系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化時代下的產(chǎn)物，是對生產(chǎn)過程綜合控制的復(fù)雜系統(tǒng)。它是一個集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、計算機技術(shù)和多媒體技術(shù)為一體的技術(shù)，相關(guān)的操作窗口可以提供一個友好的人機界面和很強大通信功能，在完整的現(xiàn)代工業(yè)過程控制和管理現(xiàn)狀下，具有非常廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)在，DCS控制系統(tǒng)的成熟和發(fā)展使熱控系統(tǒng)的自動化程度變得越來越高.但熱控保護的誤動和拒動還經(jīng)常發(fā)生[2]。如何防止熱控DCS系統(tǒng)出現(xiàn)故障和熱控保護系統(tǒng)誤動和拒動的發(fā)生成為火力發(fā)電廠熱控保護技術(shù)研究和應(yīng)用的焦點之一。

2 熱控誤動及拒動原因

2.1 分布式控制系統(tǒng)軟硬件故障

伴隨著分布式控制系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展，為保障機組運行的安全性，在熱控保護內(nèi)可新增添關(guān)鍵性的分過程控制站點，在兩個中央處理器都出現(xiàn)問題情況時在第一時間采取停機處理。因此，分布式控制系統(tǒng)因軟硬件故障問題，時常會出現(xiàn)保護誤動現(xiàn)象。分析其背后的原因，多數(shù)情況下都是由于網(wǎng)絡(luò)信號、設(shè)定模塊、輸出模塊等出現(xiàn)故障問題。

2.2 接線短路或斷路故障

電纜接線發(fā)生短路或者是斷路故障問題，將會導(dǎo)致保護誤動情況的出現(xiàn)，在此之中最為關(guān)鍵的一方面原因便是由于電纜接線一端出現(xiàn)了進水現(xiàn)象，長時間的侵蝕影響導(dǎo)致線路絕緣層老化而暴露在毫無防護的自然環(huán)境下。因而在開展日常維護處理工作時，便應(yīng)當(dāng)對電纜的耗損情況予以重點關(guān)注，針對其中所存在著的相關(guān)問題隱患及時予以解決處理，消除故障隱患。

2.3 熱控元件故障

熱控保護測量一次元件的可靠性會隨著使用時間的增長而逐漸降低，而由于熱控組件發(fā)生故障問題所引起的虛假信號情況，又經(jīng)常會使得主機系統(tǒng)出現(xiàn)保護誤動及拒動情況，且處理不及時將會導(dǎo)致誤動與拒動危害不斷加大[3]。部分電廠的熱組件熱保護誤動與拒動情況的發(fā)生半數(shù)以上都是由于這一方面的原因所導(dǎo)致的。如某發(fā)電廠突然測得汽機11#軸承出現(xiàn)了嚴(yán)重的振動現(xiàn)象，僅持續(xù)了3s，通過熱控保護系統(tǒng)動作促使機組停機。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)振動原因是由于誤動所致，工作人員在更換電纜與振動探頭后問題猜得到解決。

2.4 設(shè)備電源故障

隨著熱控保護技術(shù)水平的不斷提高，部分熱控保護系統(tǒng)也開始應(yīng)用分布式控制保護技術(shù)，因此在熱控設(shè)備電源出現(xiàn)故障問題后，也會出現(xiàn)停機保護。當(dāng)前因熱控設(shè)備電源故障問題所造成的熱保護誤動及拒動情況也越來越多，其原因大多是由于熱控制設(shè)備電源插頭接觸不良，或是供電系統(tǒng)設(shè)計存在缺陷。

3 熱控保護誤動及拒動應(yīng)對策略

3.1 采取冗余設(shè)計

對過程控制站的電源與中央處理器采取冗余設(shè)計，現(xiàn)已成為十分常見的一種形式，可以更好的保證熱控保護系統(tǒng)可靠工作。在部分關(guān)鍵的熱工信號裝置內(nèi)，可采取在線冗余設(shè)計方式，來源于同一處采樣點的監(jiān)測與判斷信號，以及網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的核心測量通道應(yīng)當(dāng)分布在不同卡件之上，以確保能夠起到均攤風(fēng)險的效果，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2 應(yīng)用成熟技術(shù)

目前熱控自動化與智能化的水平不斷提高，相應(yīng)的也就對熱控自動化設(shè)備元件的穩(wěn)定性提出了更為嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)用以更加成熟化的技術(shù)手段以及穩(wěn)定的熱控組件，將能夠大幅度提升分布式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。伴隨著熱控制要求的顯著增強，熱控設(shè)備的投資也有明顯增多，這時熱控設(shè)備的穩(wěn)定性將至關(guān)重要，必須選用能夠穩(wěn)定工作又滿足現(xiàn)場使用工況要求的熱控設(shè)備來提升分布式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

3.3 改善熱控設(shè)備工作環(huán)境

熱控設(shè)備的工作環(huán)境往往十分惡劣，對其工作環(huán)境的改善將會極大提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如對現(xiàn)場設(shè)備接線盒采取密封、防潮、防腐蝕等措施;使現(xiàn)場設(shè)備盡可能與熱源保持適當(dāng)?shù)木嚯x，將有可能會產(chǎn)生干擾影響的設(shè)備盡量安放于工具架之上，若有需要還可對取樣管采取適當(dāng)?shù)姆纼鎏幚怼?/p>

3.4 實施定期維護制度

切實開展好對有關(guān)設(shè)備的檢驗管控工作，將系統(tǒng)設(shè)備有可能會產(chǎn)生出的安全隱患問題及時予以檢出，并采取針對性的維修處理，保障設(shè)備系統(tǒng)能夠始終處于最佳的運行工況之下，開展好日常的維護管理與測試工作，定期開展停機檢修驗證工作，認(rèn)真落實安全防護措施。選用資質(zhì)合格，并且在行業(yè)內(nèi)有良好聲譽的設(shè)備生產(chǎn)廠家進行設(shè)備采購，優(yōu)化系統(tǒng)保護邏輯程序，提升熱控保護系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，降低其誤動、拒動概率。

4 結(jié)束語

總而言之，伴隨著當(dāng)前相關(guān)科學(xué)技術(shù)與我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)電廠設(shè)備也實現(xiàn)了全面化的更新?lián)Q代，系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢更加突出，在運行穩(wěn)定性與安全性上取得了前所未有的發(fā)展與進步。而熱控系統(tǒng)作為熱電廠發(fā)展的基礎(chǔ)保障，對于保障發(fā)電安全與經(jīng)濟效益有著至關(guān)重要的作用價值。對于相關(guān)的企業(yè)而言，應(yīng)在提高員工思想意識與專業(yè)能力的同時，應(yīng)用系統(tǒng)化的邏輯設(shè)計與控制策略，來逐漸提升發(fā)電廠的熱控保護水平，盡可能減小熱控保護誤動與拒動故障發(fā)生率。

參考文獻

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[3]韓森.關(guān)于電廠熱控調(diào)試中的技術(shù)創(chuàng)新研究[J].中國科技縱橫，2017，（8）.