电厂热控保护误动及拒动原因及对策的分析

电厂热控保护误动及拒动原因及对策的分析

常东华

（山西阳泉煤业集团股份有限公司发供电分公司山西省阳泉市045000）

摘要：在火力发电厂的生产使用过程中，热控保护系统是至关重要的一个系统保护装置，热控保护系统对机组主辅装置的运行起到了保护的作用，也为整个火力发电系统的正常运行提供了保障。当主要装置或者辅助装置出现故障时，热控保护系统会在第一时间找出故障并且解决故障，这就有效的避免了重大生产事故的发生。其中，由于热控保护系统自身出现的问题导致的设备停运问题，我们称之为“误动”，而当主要装置或者辅助装置出现问题而导致保护系统出现故障的时候，我们则称其为“拒动”，尽管我国已经开始采用许多的科技手段来控制这一系列问题的发生，在机组运行方面已经有了很大的提升，但热控保护系统误动或者拒动仍然是一个亟待解决的问题。本文就电厂中热控保护系统中的误动和拒动问题展开了讨论，主要对其成因进行了分析，并提出了相应的解决措施。

关键词：热控保护系统；故障；成因；解决措施

引言：

在火力发电系统中，电厂的热控保护系统是十分重要的，也是不可或缺的一个重要组成部分，热控保护系统不仅仅只是起到一种保护作用，也是整个火力发电厂能够正常运行和使用的保障。机组设备的正常运行直接关系着整个电厂的生产安全，所以，对于电厂热控保护系统，一定要及时的采取保护措施来对其进行保护，只有有效的预防，才能够避免机组设备出现故障而带来的安全隐患。一旦热控保护系统出现误动或者拒动现象，就会直接造成设备停运的现象，所以，一定要从其成因进行分析，并对相关问题进行解决。

一、热控保护产生误动、拒动的原因

1.DCS软件、硬件引起的故障

目前DCS控制系统不断的创新与优化，已使火力发电机组的可靠性与安全性有一定的保障，但是当分过程控制站添加到热控保护系统中时，两个DCS产生故障的几率就会增加，也就是说DCS软、硬件故障是造成保护误动发生的主要因素。而造成DCS软硬件产生故障的原因可以归结以下几方面：网络通讯受阻、信号处理卡出现问题、设定值模块与输出模块问题。

DCS软硬件故障是造成热工保护误动、拒动的一大原因，这主要是因为，随着DCS控制系统的不断发展，在热工保护系统中加入了诸如CCS、DEH等控制站，使得两个控制器在同时发生故障时能够进行停机保护，这也就引起了DCS软硬件保护误动情况的发生，其主要的情况包括以下几种，信号处理卡损坏、输出模板有误、设定值模板出现故障、以及网络通讯不畅等。此外，在DCS系统中，对运行设备启停的检测，一般是通过DCS本身的查询电压来实现的，但是为了防止外围电路对DCS造成损害，在大多数的DCS控制系统中，每个端子板上都设置有相应的保险丝，在短路或者强电倒送时，保险丝就会自动熔断，进而达到保护整个电路的目的。但是由于保险丝的容量一般都比较小，常常会发生熔断的现象，导致系统无法检测到设备的真实情况，这就引发了热工保护的误动、拒动现象。

2.火力发电机组电缆接线短路、断路、虚接

电缆接线短路、断路、虚接之所以能够引发保护误动、拒动的出现，其原因大体可以归咎为有水进入或者是渗入电缆接线端子、电缆接线绝缘层老化或者破损、被空气或者是雨水腐蚀等。因此这就提示检修人员在巡查以及维修进程中加大对电缆损耗程度的关注力度，及时的、定期的对电缆接线进行保养，发现问题时立即解决，以防止电缆接线在以后的工作中致使热控保护误动、拒动等恶劣后果衍生出来。

3.热工元件故障

热工元件是热工保护中，进行信号采集的重要组成部分，热工元件能否安全可靠地运行，直接关系到热工保护的安全性和可靠性。但是，由于温度、压力、流量以及阀门位置灯原因，常常会造成误发信号，使得主辅机产生保护误动、拒动的现象。因此，要加强对热工元件的选购和设计，尽量避免单点参与机组保护的模式，进最大可能降低机组保护误动的风险。

4.电缆接线故障

许多火力发电厂的工作环境有了很大的改观，在一定程度上提高了工作效率，激发了员工的工作积极性。但是，由于电厂自身的特殊性，常常因为自身高温、潮湿、粉尘的作用，造成大部分的电缆老化，降低了电缆的绝缘性，很大可能造成短路的现象，进而导致保护误动的现象。比如汽轮机保护系统中，有的信号电缆必须经过机头的高温区域，这就造成了电缆的绝缘性降低，存在很大的安全隐患。

5.其他原因

（1）设计、安装、调试过程存在缺陷；（2）热工人员可能因为将端子排接线、或者万能表使用得不够规范，检修以后没有及时的调整仪表电源开关，那么这些人为因素就增加了保护误动、拒动产生的几率；此外DCS保护技术的引进与应用，虽然使热控保护系统的自动化与智能化水平大幅度的提升，但是当热控设施电源出现故障之时，DCS保护技术若果应用得不科学规范，就不能达到对热控制设施电源插头的管控目标，此时接触不良现象发生的几率也就呈现上升的趋势，那么热电系统的设计就缺乏可靠性，此时因为电源故障引发的热保护误动、拒动次数也在逐渐的增加

二、避免电厂热控保护误动及拒动的有效举措

1.尽可能对火力发电机组的电源、CPU选用冗余的设计，在信号的采集方面将其分散在同一CPU的不同模件上，信号采用四取三或者是三取二的对策，这样就能有效的预防火力发电系统保护误动与拒动发生的概率；此外DCS-U在组装的过程中可以串联一个信号品质判断装置。

2.在热控元件产品的选择上应该大下功夫，尽量选择自动化、智能化的热控制组件，以此去强化DCS系统的稳定性。

3.在热控元件的选择上多下功夫，尽量选择那些技术成熟度与可靠性高的元件，以此去增强DCS整体系统的可靠性，此时热控设备的开销也会相应的增加，但是绝不能为了压缩开资而去捡芝麻，丢西瓜，给DCS保护系统的安全性造成威胁。

4.对火力发电机组中保护逻辑组态开展优化工作，例如在温度保护中增设速度限制，当系统检测到温度以≥20℃／s的速率不断升高之时，DCS系统自动发出预警信号，热工人员排查故障的过程中全面落实逻辑组态的保护工作，此时保护系统的可靠与安全性能均会大幅度的增强，那么热控保护系统误动、拒动出现的几率会得到管控。

5.全面加强DCS系统软、硬件的质量是使热控系统高效运行的基础条件，当然软件设备自我诊断、检测能力的增强也是减少热控系统误动、拒动现象产生的有效对策。

6.加强培训，提高人员的专业技术水平，随着电厂设备的不断发展与应用，对热控保护系统的要求也越来越高，我们作为热控维修人员，自身的能力和素质也要不断的提高，所以说要在人员培训上加大力度，加强业务学习，不断提高自身的专业理论知识，结合现场实际的问题，进行热控控制系统的反事故演习，提高人员的事故处理能力，这样的话，对于复杂的热控保护系统，我们在维护起来就能够得心应手。

结语：

随着我国经济的不断发展，电力事业已经成为了我国主要经济支柱之一，电力事业已经成为了我国比较重要的经济项目之一，伴随着新技术和新设备的投入使用，电力事业也正在逐步的走向智能化和自动化，在提高热控系统安全性的同时，也存在着许多的问题，电热厂热控保护系统误动和拒动就是比较明显的问题之一。针对于这些问题，一定要对其进行及早的发现和及早的处理，必要时，要从一开始就做好预防工作。此外，无论是在技术上，还是在制度上，都要对电厂热控保护系统进行严格的管理，尽可能的减少热控保护系统出现误动或者拒动的故障。

参考文献：

[1]陈鹏，郭亮.火电厂DCS控制系统故障的应急处理及预防措施研究[J].中国石油和化工标准与质量.2016（21）

[2]丁发喜，马立军，高博.电源故障引起DCS通信故障分析[J].设备管理与维修.2016（S2）