熱工DCS保護(hù)誤動(dòng)成因及防治策略

熊波

熱工DCS保護(hù)誤動(dòng)成因及防治策略

熊波

作為火力發(fā)電廠不可缺少的重要組成部分，熱工保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于提高機(jī)組的安全性能和可靠性能都有著非常重要的作用。當(dāng)前DCS控制系統(tǒng)不斷的發(fā)展，使得熱工自動(dòng)化的程度也變得越來越高，機(jī)組的安全和可靠性也得到了很大的提高。但是在熱工的保護(hù)過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象，所以我們需要分析造成DCS保護(hù)誤動(dòng)產(chǎn)生的原因，并提出防治策略。

熱工保護(hù)；DCS：誤動(dòng)成因

當(dāng)前我國(guó)的電力工業(yè)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，火力發(fā)電廠的熱工水平也有了很大的進(jìn)步，PLC和DCS技術(shù)都得到了應(yīng)用，使得熱工的保護(hù)系統(tǒng)更加的穩(wěn)定和可靠，但是現(xiàn)在熱工的保護(hù)拒動(dòng)和誤動(dòng)還是會(huì)經(jīng)常的出現(xiàn)，因此如何才能有效的防治DCS失靈是當(dāng)前火力發(fā)電廠最重要的任務(wù)之一。

1 熱工保護(hù)誤動(dòng)的定義及熱工保護(hù)的重要性

1.1 熱工保護(hù)誤動(dòng)概念界定

我們通常情況下所了解到的熱工保護(hù)誤動(dòng)，就是在機(jī)組運(yùn)行的很正常的時(shí)候，也會(huì)由于系統(tǒng)自身的故障使保護(hù)系統(tǒng)自發(fā)的做出一系列的保護(hù)工作，造成機(jī)組停止運(yùn)作，這就稱之為是保護(hù)誤動(dòng)[1]。

1.2 熱工保護(hù)工作的重要性表現(xiàn)

熱工保護(hù)裝置的重要作用就是起到保護(hù)作用的，它主要是針對(duì)主設(shè)備和負(fù)設(shè)備發(fā)生了一些可能會(huì)引起一定后果的故障的時(shí)候，熱工保護(hù)裝置需要及時(shí)的采取一系列的保護(hù)措施，從而達(dá)到故障最終的軟化或者是停機(jī)待修，這樣就可以防止出現(xiàn)人身傷亡的事故或者是比較嚴(yán)重的設(shè)備損壞事件發(fā)生。

2 造成熱工DCS保護(hù)誤動(dòng)的相關(guān)原因

2.1 熱工DCS系統(tǒng)的硬件出現(xiàn)了問題

為了保證機(jī)組能夠更加的平安和可靠，DCS系統(tǒng)在熱工保護(hù)系統(tǒng)中被廣泛的使用，所以在熱工保護(hù)系統(tǒng)會(huì)加入主要過程控制站，當(dāng)兩個(gè)CPU都發(fā)生故障時(shí)會(huì)進(jìn)行停機(jī)保護(hù)。因此，因?yàn)镈CS自身的軟件或者是硬件的故障而引起的保護(hù)誤動(dòng)也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。還有一個(gè)很重要且容易被忽略的原因就是機(jī)房?jī)?nèi)手機(jī)通信、設(shè)定值的模塊和輸出模塊故障而引起的保護(hù)誤動(dòng)。DCS系統(tǒng)具備有分散危險(xiǎn)、集中控制的特點(diǎn)，因此就需要我們能夠充分的發(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)：如果采集到的多路信號(hào)是一個(gè)信號(hào)的話，可以用不同的CPU模件來進(jìn)行分散，為了最大限度的防止誤動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高保護(hù)的可靠性，我們經(jīng)常會(huì)用到對(duì)信號(hào)進(jìn)行三取二。另外，在敷設(shè)電纜的時(shí)候，是一定要注意到熱電偶溫度信號(hào)、熱電阻和24VDC、48VDC開關(guān)量信號(hào)的抗干擾問題的。

2.2 熱工元件發(fā)生了故障

熱工元件自身的故障，包括多方面元件：溫度、液位、壓力等，原件自身故障會(huì)造成主機(jī)、輔機(jī)保護(hù)的誤動(dòng)作，而誤發(fā)出保護(hù)信號(hào)。有的元件出現(xiàn)了老化現(xiàn)象和質(zhì)量問題，有的原件沒有冗余設(shè)置，這些其實(shí)都是熱工元件發(fā)生故障最重要的原因。而由于電纜接線的虛接、短路、斷路引起的保護(hù)誤動(dòng)，造成這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要因素其實(shí)是電纜出現(xiàn)老化、被潮濕空氣侵蝕、接線柱進(jìn)水等。

設(shè)備的電源有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)一些故障，熱工自動(dòng)化水平一直在提高，DCS系統(tǒng)中的一些過程節(jié)制站電源故障的停機(jī)保護(hù)會(huì)在熱工的保護(hù)被插手。因此我們看到電源故障引發(fā)的熱工誤動(dòng)也是越來越多。熱控設(shè)備的電源插件接觸不良和電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不完善是造成電源故障的最主要原因。在面對(duì)熱工元件出現(xiàn)問題的時(shí)候，我們就可以選擇改善熱工一些就地設(shè)備的工作環(huán)境和工作條件。比如說在介入就地這杯的接線盒時(shí)就要盡量的密封防雨、防潮、防腐蝕；而且就地設(shè)備還需要盡量的遠(yuǎn)離熱源、干擾和輻射，必須要嚴(yán)格的控制電子間的環(huán)境條件。因?yàn)椴还苁菧囟?、灰塵還是濕度對(duì)于電子設(shè)備的影響都是很大的。

2.3 人為方面的因素

引起DCS保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生的人為因素主要是由于一些熱工的工作人員走錯(cuò)了距離、看錯(cuò)端子排界限、萬用表使用的不妥當(dāng)、錯(cuò)強(qiáng)制或者是漏強(qiáng)制保護(hù)信號(hào)等等引起燒損。在實(shí)際的工作過程中就出現(xiàn)過這樣的現(xiàn)象，檢修人員由于技術(shù)水平不到位，考慮的不全面，就在最后導(dǎo)致了兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)跳閘，鍋爐MFT停止了工作[2]。

3 熱工DCS保護(hù)誤動(dòng)的防治策略

正是因?yàn)闊崃υO(shè)備和熱力系統(tǒng)的所有參數(shù)都被熱工設(shè)備覆蓋了，而它們之間又有著千絲萬縷的聯(lián)系，所以不管是哪一個(gè)地方出現(xiàn)了問題，最終都會(huì)有跳爐停機(jī)的信號(hào)出現(xiàn)，也會(huì)相應(yīng)的出現(xiàn)不必要的損失。面對(duì)著這樣的情況，怎樣的防止熱工DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)不必要的誤動(dòng)現(xiàn)象，提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性就是一件十分重要而且急需要解決的工作了。

3.1 冗余設(shè)計(jì)是需要被盡可能的采用

當(dāng)前對(duì)于CPU和過程加工站的冗余設(shè)計(jì)已經(jīng)成為一件十分正常的事情，比如說實(shí)時(shí)的監(jiān)控一些保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作電源。有一些比較重要的熱工信號(hào)，我們需要對(duì)它進(jìn)行相關(guān)的冗余設(shè)置，更加有效的對(duì)同一取樣的測(cè)點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行判斷和監(jiān)控。布置不同的卡件在那些比較重要的測(cè)點(diǎn)的測(cè)量通道，這樣做的目的就是為了提高熱工保護(hù)的安全性能。而且需要盡量的采用相互獨(dú)立并且多點(diǎn)的方法來對(duì)重要測(cè)點(diǎn)的就地取樣孔進(jìn)行取樣，就是為了提高它的可靠性，而且這樣也是可以方便故障的處理的。總而言之，冗余設(shè)計(jì)對(duì)于故障的查找和排除都是十分有必要的。

3.2 盡量使用可靠的熱工元件

熱工元件的問題也會(huì)引起DCS的誤動(dòng)保護(hù)，所以我們?cè)谶x擇熱工元件的時(shí)候，就最好是選擇技術(shù)比較成熟可靠的。隨著熱工自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提高，它要求使用質(zhì)量更加可靠的熱工元件，而高質(zhì)量的熱工元件也是熱工系統(tǒng)得以更好運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。另外，熱工相關(guān)設(shè)備的投資也因?yàn)闊峁ぷ詣?dòng)化的高要求呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，所以一定不要為了節(jié)省資金而去降低熱工元件的質(zhì)量要求，這樣必然會(huì)出現(xiàn)因小失大的現(xiàn)象。我們能夠做到的就是在合理投資的情況下，選擇品質(zhì)可靠的熱工元件設(shè)備，這是提高DCS系統(tǒng)可靠性的重要保障，也可以有效的實(shí)現(xiàn)保護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

當(dāng)然DCS的硬件和軟件的自我診斷的能力還是需要進(jìn)一步的提升的，我們必須要加強(qiáng)對(duì)DCS自身系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)自我診斷能力，這些是對(duì)電機(jī)系統(tǒng)最后消除故障起到重要的作用的。與此同時(shí)，我們還需要對(duì)保護(hù)邏輯組態(tài)進(jìn)行不斷的優(yōu)化。優(yōu)化保護(hù)邏輯組態(tài)，對(duì)于提高保護(hù)系統(tǒng)的安全性和可靠性，降低熱控保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)現(xiàn)象是有著十分重要的意義的[3]。

3.3 提高熱工工作人員的專業(yè)素質(zhì)

伴隨著高科技的發(fā)展和實(shí)際的運(yùn)用，對(duì)于熱工保護(hù)系統(tǒng)提出了更高要求的同時(shí)也對(duì)于熱工相關(guān)工作人員提出高要求。因此電廠的相關(guān)部門需要加強(qiáng)對(duì)于熱工工作人員的培訓(xùn)和基本能力的考核。要求他們不僅要做好自己的本職工作，還應(yīng)該去學(xué)習(xí)各種已經(jīng)制定好的規(guī)章制度，豐富自己的專業(yè)理論知識(shí)，在做到這些的同時(shí)還要結(jié)合具體的實(shí)踐過程，在理論知識(shí)掌握牢固的基礎(chǔ)之上，再來指導(dǎo)自己的實(shí)踐活動(dòng)。同時(shí)，針對(duì)他們?cè)诓僮鬟^程中的薄弱點(diǎn)，進(jìn)行反復(fù)的訓(xùn)練，提高工作人員的處理事故能力和臨場(chǎng)應(yīng)變能力。要讓工人們?cè)诠ぷ髦袠淞⒁环N正確的思想，最后真正的促使工作人員可以駕馭的了熱工保護(hù)的技術(shù)。

4 總結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于熱工保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求，它對(duì)于提高機(jī)組整體的可靠性和安全性都是十分重要的。尤其是DCS系統(tǒng)的引入使得熱工保護(hù)系統(tǒng)更具可靠性，且操作性更強(qiáng)。但是在熱工DCS的保護(hù)過程中會(huì)由于各種原因?qū)е卤Ｗo(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生，為了保障機(jī)組的可靠性，我們必須要清楚誤動(dòng)保護(hù)出現(xiàn)的原因并且還要提出切實(shí)可行的防治策略。

[1]李樹寶.熱工保護(hù)淺析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，10：65.

[2]王潛博，白小勇.火電廠熱控保護(hù)工作的重要性及對(duì)策[J].科技致富向?qū)В?011，33：261.

[3]萬太浩.分析熱工DCS保護(hù)誤動(dòng)原因及防止措施[J].電子世界，2014，13：125～126.

TM621.6

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1004-7344（2016）28-0135-02

2016-9-21

熊波（1988-），男，助理工程師，本科，研究方向?yàn)殡娏Α?/p>