熱控系統出現保護誤動與保護拒動原因及解決方法

周爾遜 張正濤 亓艷杰

摘 要：文章對熱控系統出現的保護誤動及拒動發生的原因進行了詳盡分析與總結，并對防止熱控實際工作中出現保護誤動與保護拒動提出了解決方法，為熱控系統的安全可靠運行的有效性提高以及對于發電廠運行安全性和可靠性有極高的參考性。

關鍵詞：熱控保護；保護誤動；保護拒動

熱控系統是現代發電廠極為重要的系統，其中保護系統是發電廠熱控系統中必不可缺的分系統之一。熱控保護系統對于發電廠設備設施在生產安全及設備可靠性上起到了決定性作用。在發電廠的關鍵設備設施出現可能會造成嚴重后果的重大故障時，如果可以立即采取相關的熱工保護措施，使之消弭故障或減小故障帶來的后果，等待系統停運后進行處理，進而可以避免發生重大的系統及人身事故的產生?？墒窃诎l電廠的關鍵設備處于正常生產運行模式時，保護系統是由于自身原因而出現故障導致相關的聯鎖動作，造成關聯的設備停止運轉，這被稱做熱工保護誤動；在發電廠設備發生相關故障后，保護系統隨之發生故障而導致拒絕相關動作，被稱為保護拒動。而保護的拒動及誤動對發電廠造成不必要的經濟損失，并且極可能造成相關事故的無法避免和產生嚴重后果并隨之擴大。

隨著發電廠熱控系統不斷的進步，自動化程度對于熱控系統來說也提高很快，依靠著熱控系統的方便性及優越性，使發電廠很大的提高了設備的可靠及安全和經濟性運行?？墒菬峥叵到y中還是會經常出現保護的誤動與拒動。因此如何防止熱工保護系統失靈和熱工保護的誤動及拒動已經成為發電廠在其運行中越來越重視的問題。

1 熱控系統中保護誤動及拒動出現的相關原因的分類

熱控保護誤動及拒動出現的相關原因在理論上分為：

（1）設計、安裝、調試存在缺陷；（2）熱控設備元件故障；（3）系統軟、硬件故障；（4）電纜接線問題；（5）相關設備電源故障；（6）相關人為因素。

2 熱控系統保護誤動和拒動出現的原因分析

2.1 設計和安裝及調試中出現缺陷

有發電廠由于熱工系統在起初的設計上與設備安裝中或后期調試時出現了質量上的缺陷因此導致容易出現熱工保護誤動與拒動。例如有些鍋爐的爐桶把汽水取樣管均引至同一個連通的平衡容器中，然后再通過連通的平衡容器的中段來引出差壓變送器的采樣管，在電力系統25項反措中是嚴格禁止依靠這種方法進行采樣。還有些發電廠在鍋爐基礎的建設中，鍋爐爐膛的負壓側采樣管不依照相關的規定設計進行安裝，從而導致爐膛的負壓側采樣管安裝的角度傾斜度達不到要求，致使爐膛負壓側采樣管被堵塞嚴重，無法再進行測量，而出現了鍋爐負壓保護拒動的現象。

2.2 熱控設備元件故障

因熱控設備元件故障誤發信號而造成的保護誤動及拒動的相關比例也是很大的，某些發電廠因為相關的熱控元件產生的故障導致熱控保護誤動或拒動，有些比例甚至超過了50%；具體原因大概如下熱控設備的老化和質量缺陷，設備未進行冗余設置。

2.3 軟硬件出現故障

由于熱控系統的不斷升級，在保障發電廠安全和可靠上，熱工保護系統均加入了比較關鍵的控制站例如：DEH機柜、ETS機柜、FSSS機柜等，在相關的控制站的主CPU與冗余CPU均出現問題死機時就會導致停機保護的產生，而熱控系統的相關軟件與硬件出現故障造成保護誤動也會有發生的可能性。而出現故障的原因大多是由于輸出模塊或卡件或者網絡通訊等出現問題引起保護誤動發生。

2.4 線纜接線問題

在電廠現場線纜出現問題主要表現在電纜出現虛接、短路或斷路等問題進而引起的誤動與拒動，大多是由于對線纜的保養不注意從而導致線纜出現老化現象或線纜的絕緣被破壞，也與線纜所處環境潮濕等有關系。

2.5 相關的設備出現電源故障

熱工保護中均加入了熱控系統的設備電源故障停機保護。如果熱控系統的相關設備主電源與冗余電源均出現故障就會引發熱控保護誤動或拒動。原因主要是熱控設備電源系統設計不可靠導致、電源接插件接觸不良。有電站曾因設備的電磁閥機柜的電源故障從而導致保護誤動或拒動。

2.6 相關人為因素

因為人為因素而造成的熱工保護誤動很多是熱工的操作維護人員對于電子設備間不熟悉、在強制中出現錯誤或強制中遺漏了相關信號，或對于儀表使用不正確等錯誤操作而引起。引起拒動的原因很多是由于熱工人員忘記恢復電源、設備的二次門等引起。和熱工人員的專業素質及責任心有很大關系。

3 防止熱工保護誤動與拒動的一些辦法

由于熱控的相應設備是覆蓋著整個發電廠設備的所有參數，并且各系統的關聯是互相制約的，因此任一的節點出現了故障都是有可能致使熱工保護發出停止指令，就會有可能造成設備的損害及經濟上的損失。所以提高熱工保護系統的安全與可靠性及穩定性是非常必要的。

3.1 對熱工系統中的保護邏輯其組態進行相應優化，來提高熱工保護的可靠與安全性，對降低熱工保護系統出現誤動與拒動是具有相當重要的意義。而提高熱工系統中的相應硬件質量及軟件自我診斷的能力，可以提前來預防和降低故障率。

3.2 設備環境中的溫度與濕度、灰塵和振動對熱工設備有著十分重大影響。熱工控制設備間內的環境因素的調整，可以增加熱工設備的使用壽命，并且能對整個系統在全部工作中的可靠性有所提高。發電廠就地的設備其工作環境基本都是不容樂觀的，而如何能改善電站就地熱工設備的工作環境，對于整個熱工系統工作中的安全與可靠性是有重要意義的。比如：熱工設備的出線接線盒是必須求密封完整，應能防止雨淋、防止潮濕、防止腐蝕；并且熱工就地設備是需要遠離輻射源及熱源；應該安裝在儀表柜內，而且要采取防凍及伴熱等相應的措施。

3.3 對保護執行設備及重要的熱控信號應該進行相應的冗余配置，重要的熱工測點其通道應該分布在不同的獨立機柜中以達到風險的相應分散，這樣可以提高測點的可靠性。而重要的熱工測點對其就地的采樣孔也應該多點進行監測而且應使用相互獨立的方式進行采樣。進行相關設備的冗余設計能對故障查找及排除具有顯著的作用。

3.4 必須制定且嚴格執行熱工設備定期維護的制度。熱工設備其檢修也要認真進行管理，這樣就可以保證能及時發現相關熱工設備的問題，并且可以使熱工設備一直能處于最佳的工作狀態中。在停運進行檢修時，應對系統徹底檢查、維護，并且進行所有的保護實驗。

4 結束語

在發電廠各種技術的不斷發展中，發電廠設備的自動與智能不斷的完善，熱工系統的安全與可靠性也日益的重要起來。可不管如何領先的發電廠設備，要能做到絕對可靠都是不可能的。因此，“發生熱工故障”是絕對的?？墒菬峁す收虾蜔峁な鹿手g卻不是必然的，對熱工故障也不是不能防范，關鍵是如何進行提前檢測、發現相關熱工故障，然后預防及弱化熱工故障、控制和排除熱工故障，進而避免熱工故障的擴大化。依靠努力使發電廠的熱工系統保護的正確率盡可能達到百分之百，為發電廠設備的安全與可靠運行把好關。這是熱工人員所盡量追求的終極目標。