發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)的故障處理及預(yù)控分析

劉政委 曾娟

摘 要：作為發(fā)電機(jī)組中必不可少的重要組成部分，發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)組的安全、正常、穩(wěn)定運(yùn)作提供了關(guān)鍵的保證。伴隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展和電廠裝機(jī)容量的持續(xù)擴(kuò)大，發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)也逐步走向了自動化，提高了電廠機(jī)組的安全性、可靠性。然而，發(fā)電機(jī)組的復(fù)雜化也使得熱工保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)了很多誤動、拒動等故障。文章將對發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)的常見故障作出分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究預(yù)控的有效措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；熱工保護(hù)系統(tǒng)；故障；處理；預(yù)控措施

熱工保護(hù)，指的是機(jī)組對自身啟停、運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生的一些可能危害到相關(guān)設(shè)備、人員安全的異常情況或危險(xiǎn)工況等故障的情況、性質(zhì)進(jìn)行分析，并自動采取措施對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作與處理，從而消除異常、避免事故擴(kuò)大化的一系列動作。熱工保護(hù)將對某參數(shù)在特定范圍內(nèi)、某設(shè)備符合安全運(yùn)作要求的保證作為前提來對運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)視，在發(fā)現(xiàn)參數(shù)超越限制或設(shè)備不安全運(yùn)行時(shí)及時(shí)采取規(guī)定動作來進(jìn)行處理。

1 發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的主要故障

隨著我國科技水平的不斷提高，熱工保護(hù)技術(shù)也獲得了越來越好的發(fā)展，為發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行也提供了更好的保障。然而，在發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工作當(dāng)中，受到諸多不可控因素的影響，一些誤動等故障屢見不鮮，在影響企業(yè)的經(jīng)營效益時(shí)，也給整個(gè)電網(wǎng)的安全帶來了隱患。熱工保護(hù)系統(tǒng)的故障主要包括：控制系統(tǒng)硬件（包括DCS、PLC系統(tǒng)等）的故障，控制邏輯和軟件的故障，現(xiàn)場熱工元件的故障，線路連接的故障以及人為操作的故障等。

1.1 控制系統(tǒng)硬件的故障

在電廠當(dāng)中，DCS系統(tǒng)得到了愈發(fā)廣泛的應(yīng)用，因DCS系統(tǒng)中的一些通訊卡件、CPU等卡件的問題常常會引起熱工信號發(fā)生問題，使熱工保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動的現(xiàn)象。除此之外，因?qū)ο到y(tǒng)的檢查不夠及時(shí)、維護(hù)工作不到位等使得DCS中的保險(xiǎn)絲被燒壞、接線端子出現(xiàn)松動等，同樣會引發(fā)熱工保護(hù)系統(tǒng)的拒動。

1.2 控制邏輯、軟件的問題

在電廠機(jī)組中，若控制系統(tǒng)的保護(hù)邏輯太簡單，便會影響熱工保護(hù)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，例如，聯(lián)鎖保護(hù)定值的不合理設(shè)置引發(fā)系統(tǒng)的操作時(shí)間有誤差，報(bào)警定值的不合理設(shè)置會影響工作人員的準(zhǔn)確判斷，從而導(dǎo)致一些不必要保護(hù)動作的發(fā)生。

1.3 熱控元件的問題

每一個(gè)熱控元件都有其使用周期，在使用中隨著時(shí)間而老化，這些老化的元件很容易產(chǎn)生誤發(fā)信號的情況，因此成為了電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)故障當(dāng)中的主要故障之一。

1.4 線路連接的故障

電纜接線的斷裂、虛接、短接以及外信號干擾等都會導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)的不穩(wěn)定運(yùn)行。在電纜出現(xiàn)老化時(shí)，其絕緣便會被損壞，使得接線柱內(nèi)部極易被水和空氣中的水蒸氣浸蝕，引起斷路、虛接，造成系統(tǒng)誤動。除老化外，接線問題、屏蔽和防水措施不到位、強(qiáng)弱電纜沒有分離等也給保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來了隱患。

1.5 測量不夠精確

熱工元件的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、精度變低、保溫措施不足、零位發(fā)生移位等致使熱工信號出現(xiàn)較大的誤差，影響保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)作。

1.6 人為因素引發(fā)的故障

熱工保護(hù)系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到安裝、調(diào)試環(huán)節(jié)都是由人工操作的，一些員工的專業(yè)知識不足、綜合素質(zhì)偏低等會引發(fā)操作過程中出現(xiàn)失誤，例如，拉錯(cuò)了電源、聯(lián)鎖保護(hù)的相關(guān)熱工元件拆卸順序錯(cuò)亂等，都會引發(fā)保護(hù)系統(tǒng)的誤動、拒動。

2 熱工保護(hù)系統(tǒng)故障的處理及預(yù)控

如何對熱工保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的故障做出及時(shí)、合理的處理與預(yù)控，是一個(gè)值得關(guān)注的問題。目前主要包括以下幾個(gè)方面的措施。

2.1 合理優(yōu)選控制系統(tǒng)與熱工設(shè)備

在控制系統(tǒng)當(dāng)中，可以運(yùn)用一些交換機(jī)、CPU等重要卡件的多重布置實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)當(dāng)中的容錯(cuò)率的提升，避免熱工保護(hù)系統(tǒng)因相關(guān)硬件的問題采取保護(hù)動作。對于比較重要的保護(hù)信號可以在SOE卡件中進(jìn)行分別接入，同時(shí)提高對同一個(gè)樣本的測點(diǎn)信號相關(guān)監(jiān)測、控制、判斷工作的效率，對測點(diǎn)的就地取樣孔、重要測點(diǎn)的通路實(shí)行分散化布置，從而提高保護(hù)系統(tǒng)的安全性、可靠性。對于熱工設(shè)備，應(yīng)當(dāng)盡量選擇一些優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，并且保證保養(yǎng)維修工作的有序進(jìn)行，可以針對一些重要的熱工設(shè)備創(chuàng)建維護(hù)記錄，明確設(shè)備的使用周期，對逾期的設(shè)備及時(shí)做出更換，同時(shí)要對現(xiàn)場的相關(guān)設(shè)備、電纜、接線等做好定期的檢查與清理，減少其安全隱患。

2.2 創(chuàng)建設(shè)備的試運(yùn)行工作記錄

系統(tǒng)硬件設(shè)備的可靠性對整個(gè)熱工保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到了重要的決定性作用，因此在系統(tǒng)正式投入運(yùn)行之前，必須對相關(guān)的元件、卡件進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)以確保其合格。然而在實(shí)際檢驗(yàn)工作當(dāng)中，由于熱控設(shè)備對于環(huán)境、安裝都有著十分嚴(yán)格的要求，使得不認(rèn)真的安裝工作和有效產(chǎn)品保護(hù)的缺失等都有可能會引發(fā)故障，其中一些比較隱秘、特殊的故障很容易被忽視，所以，做好對重要的熱工保護(hù)系統(tǒng)的跟蹤記錄是非常必要的。

2.3 對保護(hù)邏輯的組態(tài)進(jìn)行合理的優(yōu)化

對于一些汽包液位、發(fā)電機(jī)的定子溫度等比較重要的保護(hù)信號，可以分別采取三取二、六取二等相關(guān)邏輯組態(tài)，避免由于單個(gè)設(shè)備出現(xiàn)問題而引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)活動。除此之外，還可以引入溫度保護(hù)速率限制的功能，設(shè)定系統(tǒng)在檢測出某一溫度測點(diǎn)的以每秒高于20℃的速率上升時(shí)便將其視為信號故障，自動采取閉鎖動作并向工作人員發(fā)出警報(bào)提示，從而有效地減少保護(hù)系統(tǒng)誤動、拒動的發(fā)生頻率。

2.4 強(qiáng)化對熱控相關(guān)工作人員綜合素質(zhì)的培養(yǎng)

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，技術(shù)的更新也越來越快，目前很多發(fā)電廠當(dāng)中的工作人員都存在著技術(shù)素質(zhì)不能與實(shí)際工作相適應(yīng)的問題。在這種情況下，電力企業(yè)必須通過遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)上教育等方式加大對員工的培訓(xùn)力度，提高員工的相關(guān)職業(yè)技能和各方面綜合素養(yǎng)，具體實(shí)踐手段包括：編制相關(guān)培訓(xùn)教材，建立起崗位證書制，通過網(wǎng)絡(luò)試卷的發(fā)布來對員工知識、技能的掌握程度進(jìn)行檢查等，激發(fā)工作人員主動學(xué)習(xí)的意識，培養(yǎng)出具有責(zé)任心、專業(yè)水平高、秉持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)理念的優(yōu)秀熱工人才。

3 結(jié)束語

隨著大型機(jī)組的增多，機(jī)組的安全性與可靠性對電網(wǎng)系統(tǒng)的影響也越來越大，這種情況下，對電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)的要求也在日益增高。作為發(fā)電廠當(dāng)中的核心技術(shù)，熱工保護(hù)系統(tǒng)對于整個(gè)機(jī)組的穩(wěn)定、安全運(yùn)行起到了十分關(guān)鍵的作用。針對熱工保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中存在的故障，我們應(yīng)當(dāng)具體問題具體分析，重視起熱工保護(hù)系統(tǒng)工作當(dāng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，在分析與探索中尋找最佳的防控與處理措施，從而保證熱工設(shè)備的順利運(yùn)行，為電廠贏得更好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。

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