熱工自動化系統(tǒng)可靠性與故障處置技術(shù)分析

楊寧

（華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261200）

熱工自動化系統(tǒng)可靠性與故障處置技術(shù)分析

楊寧

（華電濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261200）

在電熱廠運(yùn)行的過程中，有一個非常重要的系統(tǒng)模塊，就是熱工自動化系統(tǒng)，這個系統(tǒng)包含了對信號的取樣、設(shè)備的控制、邏輯可靠性以及測量熱工等內(nèi)容，其安全性和可靠性會直接影響到整個電熱廠的安全。在電廠的實(shí)際運(yùn)行中，熱工系統(tǒng)會受到各種復(fù)雜因素的影響，從而進(jìn)一步影響到熱工系統(tǒng)的可靠性，導(dǎo)致一些安全隱患的存在。本文對熱工系統(tǒng)的故障處置以及可靠性方面所存在的問題進(jìn)行討論和分析，就這些問題的解決提出意見和建議。

熱工自動化系統(tǒng)；可靠性；故障處置；技術(shù)

1 熱工系統(tǒng)可靠性的現(xiàn)狀

熱工系統(tǒng)是比較系統(tǒng)的工程，該系統(tǒng)涉及到信號取樣、熱工測量、邏輯的可靠性以及控制設(shè)備等因素，同時，和安裝調(diào)試、系統(tǒng)設(shè)計、檢修運(yùn)行以及相關(guān)的工作人員的素質(zhì)都有很大的聯(lián)系，在電廠的實(shí)際生產(chǎn)過程中，多種因素都會對熱工自動化系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生影響，其系統(tǒng)的可靠性并不是絕對理想的，并且由于環(huán)境和時間等條件，隨時都會存在著一些安全方面的隱患問題。為了避免在電力的生產(chǎn)過程中發(fā)生安全上的重大事故，就要加強(qiáng)對熱工系統(tǒng)可靠性的提高，全力保障電廠的安全生產(chǎn)，因此，就需要我們對于熱工自動化系統(tǒng)本身以及其安裝、設(shè)計、檢修、調(diào)試、維護(hù)、運(yùn)行等步驟進(jìn)行全程的監(jiān)控和管理，對涉及到熱工自動化系統(tǒng)的設(shè)備以及外部環(huán)境和條件加以監(jiān)督，以確保在發(fā)生故障的時候，對于故障的處理措施可以得到落實(shí)。要提高熱工自動化系統(tǒng)的可靠性，就要以電力市場的環(huán)境為背景，進(jìn)行以下的工作，第一是探討DCS系統(tǒng)面臨故障時的應(yīng)急方法；第二是把熱控設(shè)備的可靠性進(jìn)行分類，探討測量儀表的校驗周期；第三是編制評估熱工系統(tǒng)以及設(shè)備質(zhì)量的方法；第四是加強(qiáng)熱控系統(tǒng)的可靠性的相關(guān)措施的研究。

2 處理故障的原則

在電廠的生產(chǎn)過程中，對于熱工系統(tǒng)發(fā)生的故障進(jìn)行處理的時候，要遵循以下原則。

（1）要根據(jù)表計指示、自動裝置的情況、信號、現(xiàn)場的設(shè)備以及監(jiān)控系統(tǒng)中的繼電保護(hù)等表現(xiàn)出的外部的特征來對事故的范圍和性質(zhì)進(jìn)行判斷，快速地切除故障部分，制止事故的進(jìn)一步發(fā)展，把事故消滅在萌芽狀態(tài)，解除事故對于設(shè)備和人員的威脅，緊接著馬上向相應(yīng)的值班人員和領(lǐng)導(dǎo)匯報。

（2）事故發(fā)生時要沉著冷靜，利用一切辦法，比如利用設(shè)備的過負(fù)荷能力，保證相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行，優(yōu)先保證本廠的廠內(nèi)的和重要的用戶的供電不中斷，再恢復(fù)網(wǎng)空的交流電源和計算機(jī)的監(jiān)控電源。

（3）要抓緊時間恢復(fù)停電片區(qū)的供電，特別是重要用戶的供電。

（4）把故障點(diǎn)進(jìn)行切除，合理的、靈活的調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行方式，快速的恢復(fù)到220 k V的供電，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（5）對發(fā)生故障的設(shè)備要停電并做好隔離和相關(guān)的安全措施，及時通知負(fù)責(zé)檢修的工作人員，對事故的具體情況和實(shí)際的處理過程進(jìn)行書面的記錄。

（6）在對事故進(jìn)行處理的過程中，對于刀閘的相關(guān)操作時，應(yīng)該使用五防閉鎖的裝置，避免使用帶地線合刀閘、合刀閘或者帶負(fù)荷拉。

（7）在發(fā)生故障的時候，低壓、高壓的設(shè)備要并環(huán)操作，嚴(yán)格避免非同期的并列。

3 熱工系統(tǒng)的可靠性的重要內(nèi)容

熱工系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力有著直接關(guān)系，提高該系統(tǒng)的抗干擾能力是保證熱工系統(tǒng)可靠性的重要手段之一。電廠熱工系統(tǒng)往往是在復(fù)雜環(huán)境下工作的，存在大量干擾，嚴(yán)重干擾會直接影響到測量儀表的準(zhǔn)確性和各項工作的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至?xí)鹪O(shè)備的故障或者是使控制系統(tǒng)發(fā)出由于受到干擾而產(chǎn)生的信號，從而導(dǎo)致機(jī)組跳閘事故，影響電廠的正常生產(chǎn)。因此，我們要對干擾信號加以重視，對其發(fā)生的原因進(jìn)行分析，在電力的工程設(shè)計、施工和維護(hù)中總結(jié)經(jīng)驗，提出應(yīng)對和防范的措施，以保障電力機(jī)組的安全運(yùn)行。載熱工系統(tǒng)中面臨的干擾大多數(shù)都和工程設(shè)計、安裝施工以及運(yùn)行維護(hù)等因素有直接聯(lián)系。干擾源大致可以分為公共阻抗、漏電阻、雷擊干擾、靜電耦合的干擾、計算機(jī)的供電線路帶來的干擾、電磁耦合的干擾等。這些干擾帶來的危害會對電工的控制系統(tǒng)儀器的測量的精確度和正確度帶來影響，無法實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，造成保護(hù)的誤動進(jìn)而損壞設(shè)備。針對這些干擾因素，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中總結(jié)出許多有效抑制外界干擾的方法，比如抑制和消除干擾源，切斷由引入導(dǎo)致的干擾途徑、提高設(shè)備的抗干擾的功能等。在對設(shè)備進(jìn)行抗干擾的設(shè)計時，要注意對各種造成干擾的因素進(jìn)行綜合的考慮，具體的問題要運(yùn)用具體的解決辦法，讓熱工系統(tǒng)可以得到有效地工作。目前，最常見的抑制干擾和提高系統(tǒng)的可靠性的技術(shù)就是接地技術(shù)，該技術(shù)可以提高采集的信號的可靠性。接地技術(shù)又分為兩種，分別是機(jī)柜接地技術(shù)和防雷接地技術(shù)，都可以提高電子設(shè)備的電磁兼容性。電子和電力設(shè)備的接地技術(shù)，可以保障相關(guān)的作業(yè)人員的安全以及消除外界所帶來的干擾，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，但是這項技術(shù)也不是萬無一失的，也會導(dǎo)致系統(tǒng)的異常。正確的接地并不能抑制設(shè)備對外發(fā)出的干擾，只能抑制電磁帶來的干擾；不過錯誤的接地卻會引起更為嚴(yán)重的干擾信號，使系統(tǒng)不能正常工作。

4 熱工自動化系統(tǒng)的故障診斷分析和防范措施

4.1 故障的診斷方法

熱工自動控制系統(tǒng)對于汽輪機(jī)、鍋爐等關(guān)鍵部位的正常穩(wěn)定運(yùn)行中起著關(guān)鍵作用，可以這樣說，熱工系統(tǒng)的可靠性直接影響電廠相關(guān)設(shè)備的安全。為了可以有效地提高各個部件的可靠性，應(yīng)建立健全監(jiān)控系統(tǒng)，提前對于發(fā)生的故障做出診斷和預(yù)測。目前電廠熱工系統(tǒng)常見的故障包括風(fēng)機(jī)的振動探頭、熱電阻和限位開關(guān)、壓力開關(guān)、火焰檢測的裝置、檢修維護(hù)操作有誤、線路故障等因素。熱工故障的診斷對象有過程傳感器、過程控制的對象、控制系統(tǒng)、過程執(zhí)行器。常見的故障診斷方法和理論分為基于模型的理論和方法和非基于模型的理論和方法。

4.2 引起故障的原因

由于設(shè)備的選型和設(shè)計、調(diào)試與安裝、技術(shù)管理和檢修維護(hù)等各個方面的原因?qū)е聼峁は到y(tǒng)和設(shè)備質(zhì)量的可靠性、控制邏輯的合理性、保護(hù)信號配置和取信的方式等，都還存在著一定程度的不足，從而還有一些不必要的誤動出現(xiàn)。綜合電廠的熱工故障發(fā)生的原因，把會引起機(jī)組二類及二類以上的故障原因歸納起來有以下幾種：主控制器發(fā)生故障、測量模件發(fā)生故障、軟件故障、控制系統(tǒng)的接線故障、D A S 系統(tǒng)異常、S OE 信號的準(zhǔn)確性、電源系統(tǒng)的故障、接地的問題、熱工信號、設(shè)備環(huán)境、單點(diǎn)信號的可靠性故障、電纜故障等。

4.3 對故障的防范措施

為了提高熱工自動控制系統(tǒng)的可靠性，在最大程度上建設(shè)故障的發(fā)生，提高電廠的工作人員對故障和事故的應(yīng)急處理的能力，要做到以下幾點(diǎn)。第一，電廠的工作人員要加強(qiáng)自身的專業(yè)技術(shù)理論知識和實(shí)踐，及時地發(fā)現(xiàn)和解決熱工系統(tǒng)中的安全問題，對安全問題進(jìn)行仔細(xì)的分析，及時地整改和排查。統(tǒng)計故障發(fā)生的原因，找到解決的方法，從根本上避免問題的二次發(fā)生。第二，制定和完善相應(yīng)的規(guī)章和制度，定期組織員工進(jìn)行專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的培訓(xùn)。第三，根據(jù)本廠的實(shí)際情況制定對事故的緊急預(yù)案，定期組織員工進(jìn)行事故的演習(xí)。第四，組織專題的研討會，對于各種技術(shù)和資料加以統(tǒng)計和分析，對于專業(yè)的技術(shù)難題可以尋求專家的指點(diǎn)。

5 結(jié)語

熱工控制系統(tǒng)不是單一的系統(tǒng)，因此，影響其可靠性的因素也相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，要利用現(xiàn)有的工作經(jīng)驗和技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，保證熱工自動控制系統(tǒng)可以安全的運(yùn)行，此外還要加強(qiáng)對相關(guān)的工作人員的檢修、維護(hù)水平的提高。

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