電廠熱工保護(hù)誤動(dòng)及拒動(dòng)原因淺析及對(duì)策

聶石武 華電龍口發(fā)電股份有限公司

熱工保護(hù)系統(tǒng)是電廠控制不可或缺的組成部分，在提高主、輔設(shè)備可靠性和安全性方面發(fā)揮著重要作用。主輔設(shè)備故障可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，應(yīng)及時(shí)預(yù)防設(shè)備故障。避免造成重大的設(shè)備損壞和人身傷害。

一、熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)原因分析

1.硬件和軟件故障。DCS控制系統(tǒng)中保護(hù)的開發(fā)已成為重要的環(huán)節(jié)（例如ETS、FSSS、DEH等。）旨在確保機(jī)組的安全性和可靠性。如果兩個(gè)控制器同時(shí)出現(xiàn)故障會(huì)造成保護(hù)動(dòng)作停機(jī)，DCS硬件和軟件故障也可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)，主要原因包括控制器、I/O輸出、電源、網(wǎng)絡(luò)通信故障等。

2.熱工部件出現(xiàn)故障。作為熱工保護(hù)信號(hào)的一部分，主要部件的安全運(yùn)行對(duì)熱工保護(hù)的可靠性至關(guān)重要。主要保護(hù)故障如：溫度、壓力、液位、流量、閥門位置、電磁閥故障等。發(fā)電廠控制系統(tǒng)保護(hù)誤動(dòng)原因中主要輔助設(shè)施的保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)比例大，熱工保護(hù)故障主要是由于熱工部件誤動(dòng)、拒動(dòng)造成的，主要原因是零部件老化和質(zhì)量差，系統(tǒng)保護(hù)設(shè)計(jì)不正確，使用單點(diǎn)參與保護(hù)組會(huì)增加誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

3.電纜連接斷路、短路、虛接是電纜連接引起的保護(hù)誤動(dòng)的主要原因。在生產(chǎn)中電纜老化、絕緣損壞；外圍設(shè)備未做好防護(hù)措施造成元件連接器端子進(jìn)水、松動(dòng)或腐蝕等都會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)。

4.電源出現(xiàn)故障。隨著熱工控制自動(dòng)化程度的提高，因控制電源故障引起誤動(dòng)、拒動(dòng)次數(shù)逐年上升，這主要是由于熱工控制裝置的電源余量不足，或者電源回路設(shè)計(jì)不可靠等原因造成的。

5. DCS的工作環(huán)境不符合要求。DCS工作環(huán)境非常嚴(yán)格，其溫度和濕度必須在一定范圍內(nèi)。一般來說，北方發(fā)電廠更容易達(dá)到溫度和濕度要求，但南方發(fā)電廠需要采取更多措施來滿足濕度要求。中國南海沿岸的幾個(gè)發(fā)電廠只使用空調(diào)，電子機(jī)房的濕度通常在雨季達(dá)到70%至75%之間，甚至90%以上，暴露了短板，嚴(yán)重影響了DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在發(fā)電廠中，由于數(shù)字量輸入信號(hào)的端子冷凝，端子上的保護(hù)信號(hào)自動(dòng)接通，導(dǎo)致單元主控制器不能正常工作。因此，只有空調(diào)系統(tǒng)不能滿足機(jī)房濕度要求的情況下，必須在電子間安裝幾臺(tái)大功率抽濕機(jī)，以確保濕度符合要求，避免端子板結(jié)露導(dǎo)致發(fā)生意外造成保護(hù)誤動(dòng)事故。

6.取樣管路未正確安裝或堵塞。汽水取樣管道必須向某個(gè)方向傾斜，不得有積水。但是，在實(shí)際安裝過程中，由于各種原因，汽水取樣管道沒有按照規(guī)定傾斜和傾斜方向安裝，導(dǎo)致管道積水、影響測(cè)量精度、導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤，安裝真空冷凝器取樣管路時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)此問題。此外，由于取樣管路不流動(dòng)，測(cè)量的參數(shù)通常反映環(huán)境和工作狀態(tài)變化不大的實(shí)際情況，但當(dāng)取樣管路的環(huán)境溫度突然變化時(shí)，測(cè)量的值由于測(cè)量管路不暢而突然變化，造成保護(hù)誤動(dòng)。

7.人的因素。人為因素造成的保護(hù)誤動(dòng)主要是由于熱工人員走錯(cuò)間隔、端子排電纜短接不當(dāng)、錯(cuò)強(qiáng)制或漏強(qiáng)制信號(hào)、萬用表使用不當(dāng)以及沒有嚴(yán)格執(zhí)行“兩票三制”。

二、防止熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)技術(shù)應(yīng)采取的措施及對(duì)策

1.使用冗余的設(shè)計(jì)。保護(hù)系統(tǒng)控制電源和CPU冗余設(shè)計(jì)已成為常見現(xiàn)象，保護(hù)運(yùn)行設(shè)備的一些動(dòng)作電源也需要監(jiān)控，應(yīng)有效評(píng)估和監(jiān)測(cè)某些重要接點(diǎn)。重要測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量渠道必須分布在不同的卡件上，以分散風(fēng)險(xiǎn)并提高可靠性。在可能的情況下，還必須對(duì)汽水設(shè)備就地取樣孔進(jìn)行多點(diǎn)獨(dú)立取樣，以提高可靠性和便于故障處理。鑒于上述情況，冗余設(shè)計(jì)在檢測(cè)、減少和消除缺陷方面非常必要。

2.盡可能使用成熟可靠的熱控組件。隨著熱控自動(dòng)化程度的提高，熱控組件的可靠性要求也越來越高。因此，使用成熟可靠的熱控組件對(duì)于提高DCS的整體可靠性至關(guān)重要。DCS溫度、濕度控制設(shè)備的投資也隨著控制自動(dòng)化的要求而增加，不能為了節(jié)省投資而使用不符合要求的設(shè)備。在投資合理的情況下，應(yīng)選擇高質(zhì)量和運(yùn)轉(zhuǎn)良好的熱控設(shè)備。以提高DCS系統(tǒng)及保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和安全性。

3.優(yōu)化邏輯保護(hù)配置。優(yōu)化邏輯保護(hù)配置對(duì)于提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和安全性以及降低熱工保護(hù)系統(tǒng)的誤動(dòng)、拒動(dòng)率非常重要。

4.提高DCS硬件質(zhì)量和軟件自我診斷能力。提高DCS的硬件和軟件質(zhì)量及自我診斷能力對(duì)于防止設(shè)備故障非常重要。

5.嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和維護(hù)質(zhì)量。提高熱控設(shè)備的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和維護(hù)質(zhì)量對(duì)于提高熱控保護(hù)的可靠性具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

6.嚴(yán)格控制電子間的環(huán)境條件。溫度、濕度、灰塵和振動(dòng)對(duì)熱工電子設(shè)備影響很大，嚴(yán)格控制電子設(shè)備的工作環(huán)境，可以提高電子設(shè)備的使用壽命。我們必須對(duì)此給予應(yīng)有的重視。

7.改善熱控設(shè)備的工作環(huán)境?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作環(huán)境通常較差，改善現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作環(huán)境對(duì)于提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接線盒應(yīng)盡可能防水、防潮、防腐蝕；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離熱源、輻射源和干擾；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備盡可能安裝在儀表柜內(nèi)，必要時(shí)對(duì)取樣管和柜內(nèi)采取防寒防熱措施。

8.嚴(yán)格執(zhí)行定期保養(yǎng)制度。做好機(jī)組大小設(shè)備的維護(hù)管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，使設(shè)備保持良好運(yùn)行狀態(tài)，做好日常維護(hù)和測(cè)試工作。一旦停機(jī)，必須對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，并進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)測(cè)試。

以上是在實(shí)際工作中保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的情況，經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)后，處理措施是有效的。但是，由于當(dāng)?shù)厍闆r多種多樣，仍然有許多保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的情況。只要認(rèn)真總結(jié)工作情況，仔細(xì)維護(hù)設(shè)備，認(rèn)真考慮相關(guān)保護(hù)邏輯，嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)范和條例，這將大大降低發(fā)生事故或保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，確保設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。