热工自动化系统可靠性与故障处置技术分析张鹏翔

热工自动化系统可靠性与故障处置技术分析张鹏翔

张鹏翔

（神华国华九江发电有限责任公司江西省九江市332504）

摘要：在热电厂运行期间，有诸多因素均会对热工自动化系统的安全运行产生影响。工作人员必须立足于现有技术手段与工作经验，及时发现影响系统可靠性的因素，根据故障表现明确诊断并采取措施进行处理，尽快恢复热工自动化系统的安全运行，提高维护检修水平。

关键词：热工自动化系统；可靠性；故障处置技术

热工自动化系统在实际运行中受多个方面因素影响可能出现不同故障，严重影响系统运行可靠性。换言之，提高热工自动化系统可靠性水平的一大关键手段就在于对故障进行准确诊断与处置。

1热工系统可靠性的现状

热工系统是比较系统的工程，该系统涉及到信号取样、热工测量、逻辑的可靠性以及控制设备等因素，同时，和安装调试、系统设计、检修运行以及相关的工作人员的素质都有很大的联系，在电厂的实际生产过程中，多种因素都会对热工自动化系统的可靠性产生影响，其系统的可靠性并不是绝对理想的，并且由于环境和时间等条件，随时都会存在着一些安全方面的隐患问题。为了避免在电力的生产过程中发生安全上的重大事故，就要加强对热工系统可靠性的提高，全力保障电厂的安全生产，因此，就需要我们对于热工自动化系统本身以及其安装、设计、检修、调试、维护、运行等步骤进行全程的监控和管理，对涉及到热工自动化系统的设备以及外部环境和条件加以监督，以确保在发生故障的时候，对于故障的处理措施可以得到落实。要提高热工自动化系统的可靠性，就要以电力市场的环境为背景，进行以下的工作，第一是探讨DCS系统面临故障时的应急方法；第二是把热控设备的可靠性进行分类，探讨测量仪表的校验周期；第三是编制评估热工系统以及设备质量的方法；第四是加强热控系统的可靠性的相关措施的研究。

2 处理故障的原则

在电厂的生产过程中，对于热工系统发生的故障进行处理的时候，要遵循以下原则。（1）要根据表计指示、自动装置的情况、信号、现场的设备以及监控系统中的继电保护等表现出的外部的特征来对事故的范围和性质进行判断，快速地切除故障部分，制止事故的进一步发展，把事故消灭在萌芽状态，解除事故对于设备和人员的威胁，紧接着马上向相应的值班人员和领导汇报。（2）事故发生时要沉着冷静，利用一切办法，比如利用设备的过负荷能力，保证相关设备的正常运行，优先保证本厂的厂内的和重要的用户的供电不中断，再恢复网空的交流电源和计算机的监控电源。（3）要抓紧时间恢复停电片区的供电，特别是重要用户的供电。（4）把故障点进行切除，合理的、灵活的调整系统的运行方式，快速的恢复到220kV的供电，保证系统的正常运行。（5）对发生故障的设备要停电并做好隔离和相关的安全措施，及时通知负责检修的工作人员，对事故的具体情况和实际的处理过程进行书面的记录。（6）在对事故进行处理的过程中，对于刀闸的相关操作时，应该使用五防闭锁的装置，避免使用带地线合刀闸、合刀闸或者带负荷拉。（7）在发生故障的时候，低压、高压的设备要并环操作，严格避免非同期的并列。

3 热工系统的可靠性的重要内容

热工系统的可靠性和抗干扰能力有着直接关系，提高该系统的抗干扰能力是保证热工系统可靠性的重要手段之一。电厂热工系统往往是在复杂环境下工作的，存在大量干扰，严重干扰会直接影响到测量仪表的准确性和各项工作的稳定运行，甚至会引起设备的故障或者是使控制系统发出由于受到干扰而产生的信号，从而导致机组跳闸事故，影响电厂的正常生产。因此，我们要对干扰信号加以重视，对其发生的原因进行分析，在电力的工程设计、施工和维护中总结经验，提出应对和防范的措施，以保障电力机组的安全运行。载热工系统中面临的干扰大多数都和工程设计、安装施工以及运行维护等因素有直接联系。干扰源大致可以分为公共阻抗、漏电阻、雷击干扰、静电耦合的干扰、计算机的供电线路带来的干扰、电磁耦合的干扰等。这些干扰带来的危害会对电工的控制系统仪器的测量的精确度和正确度带来影响，无法实现对系统的控制，造成保护的误动进而损坏设备。针对这些干扰因素，在实际的生产过程中总结出许多有效抑制外界干扰的方法，比如抑制和消除干扰源，切断由引入导致的干扰途径、提高设备的抗干扰的功能等。在对设备进行抗干扰的设计时，要注意对各种造成干扰的因素进行综合的考虑，具体的问题要运用具体的解决办法，让热工系统可以得到有效地工作。目前，最常见的抑制干扰和提高系统的可靠性的技术就是接地技术，该技术可以提高采集的信号的可靠性。接地技术又分为两种，分别是机柜接地技术和防雷接地技术，都可以提高电子设备的电磁兼容性。电子和电力设备的接地技术，可以保障相关的作业人员的安全以及消除外界所带来的干扰，保证设备的正常运行，但是这项技术也不是万无一失的，也会导致系统的异常。正确的接地并不能抑制设备对外发出的干扰，只能抑制电磁带来的干扰；不过错误的接地却会引起更为严重的干扰信号，使系统不能正常工作。

4 热工自动化系统的故障诊断分析和防范措施

4.1 故障的诊断方法

热工自动控制系统对于汽轮机、锅炉等关键部位的正常稳定运行中起着关键作用，可以这样说，热工系统的可靠性直接影响电厂相关设备的安全。为了可以有效地提高各个部件的可靠性，应建立健全监控系统，提前对于发生的故障做出诊断和预测。目前电厂热工系统常见的故障包括风机的振动探头、热电阻和限位开关、压力开关、火焰检测的装置、检修维护操作有误、线路故障等因素。热工故障的诊断对象有过程传感器、过程控制的对象、控制系统、过程执行器。常见的故障诊断方法和理论分为基于模型的理论和方法和非基于模型的理论和方法。

4.2 引起故障的原因

由于设备的选型和设计、调试与安装、技术管理和检修维护等各个方面的原因导致热工系统和设备质量的可靠性、控制逻辑的合理性、保护信号配置和取信的方式等，都还存在着一定程度的不足，从而还有一些不必要的误动出现。综合电厂的热工故障发生的原因，把会引起机组二类及二类以上的故障原因归纳起来有以下几种：主控制器发生故障、测量模件发生故障、软件故障、控制系统的接线故障、DAS系统异常、SOE信号的准确性、电源系统的故障、接地的问题、热工信号、设备环境、单点信号的可靠性故障、电缆故障等。

4.3 对故障的防范措施

为了提高热工自动控制系统的可靠性，在最大程度上建设故障的发生，提高电厂的工作人员对故障和事故的应急处理的能力，要做到以下几点。第一，电厂的工作人员要加强自身的专业技术理论知识和实践，及时地发现和解决热工系统中的安全问题，对安全问题进行仔细的分析，及时地整改和排查。统计故障发生的原因，找到解决的方法，从根本上避免问题的二次发生。第二，制定和完善相应的规章和制度，定期组织员工进行专业技能和职业素养的培训。第三，根据本厂的实际情况制定对事故的紧急预案，定期组织员工进行事故的演习。第四，组织专题的研讨会，对于各种技术和资料加以统计和分析，对于专业的技术难题可以寻求专家的指点。

结论

热工控制系统不是单一的系统，因此，影响其可靠性的因素也相当的复杂，要利用现有的工作经验和技术手段发现潜在的安全隐患，保证热工自动控制系统可以安全的运行，此外还要加强对相关的工作人员的检修、维护水平的提高。

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