淺談熱控保護系統誤動拒動的原因

王崇博

(大唐渭河熱電廠,陜西咸陽 712085)

淺談熱控保護系統誤動拒動的原因

王崇博

(大唐渭河熱電廠,陜西咸陽 712085)

本文對熱控保護誤動及拒動原因進行了詳細的分析和總結,對DCS系統的整體可靠性的提高,保障機組安全、穩定運行有一定的實際指導意義。

熱控保護 誤動 拒動 原因

熱控保護系統是火力發電廠不可缺少的組成部分，對于提高機組主輔設備的安全性和可靠性有十分重要的作用。盡管目前熱控自動化的水平越來越高，但熱控保護誤動和拒動的情況還時有發生。因此，怎樣防止熱控控制系統失靈和熱控保護誤動、拒動成為火力發電廠日益關注的焦點。

1 熱控保護誤動、拒動原因分析

1.1 DCS自身特性造成的誤動

目前，各電廠普遍使用DCS對電廠的整個生產過程進行調控。在DCS系統中，是通過DCS本身的查詢電壓實現對運行設備啟停的檢測，但在大多數的DCS系統中，為了防止外圍短路或強電倒送入DCS對其造成損害，在每個端子板上都設有保險絲，這樣在上述情況下保險絲就會熔斷，保護系統不受損害。由于保險絲的容量一般都很小，容易發生保險絲熔斷的情況。當保險絲熔斷時，其信號為邏輯“0”，此時系統無法檢測到設備的真情況，容易發生誤動或拒動。根據該系統的特點以及“寧誤動，勿拒動”的原則，廠家在設計機組的保護邏輯時，對保護信號采取邏輯“非”的方式，當系統未檢測到設備在運行的信號時，認為該設備已停止運行，便發出相應的保護信號。一旦端子板的保險絲熔斷，由于DCS系統檢測不到設備的運行信號，即便設備在運行，系統也會認為設備停止運行，于是發出相應的保護信號，導致保護誤動。在調試和過程中如果多次發生由于端子板保險絲熔斷而保護誤動的情況，需將設備的電流信號串入設備狀態反饋信號回路中，只有接收到設備的跳閘信號且對應設備電流低于該設備空載電流時，才會認為該設備已跳閘。

上述辦法有效地解決了主要輔機在其狀態反饋信號的端子板保險絲燒斷時誤發跳閘信號，導致的聯鎖保護誤動作問題，機組可以長期在安全穩定的環境下運行。

1.2 繼電器造成的誤動或拒動

目前，DCS系統都是通過繼電器來實現對外圍設備的啟、停控制的，當繼電器工作處于非正常狀態時，就會發生保護誤動或拒動事故。對運作多年的老機組更易發生。繼電器工作時間長了以后，其接點氧化，會出現雖然繼電器正確動作，但由于接點的接觸電阻大，實際上該接點并未接通，相應保護動作沒有啟動，即系統發生了拒動。而對固態繼電器來說，長期工作后，因為元件的老化，其導通電壓會降得較低，達到感應電壓就可以使其導通，進而發生誤動事故。

為避免此類情況的發生，需要按照DCS運行檢修規程的要求，在機組維修過程中，對繼電器進行重點檢驗，對繼電器的通、斷電壓，各接點的通、斷電阻詳細記錄，且與之前的情況進行比較。若出現繼電器的參數和原始參數有較大變化的情況時，要及時換新繼電器，防止發生保護誤動和拒動事故。

1.3 電纜問題造成的誤動

如今的火力發電廠，工作環境雖然有了很大的改善，但由于電廠有特殊性，部分電纜仍然不可避免的工作在高溫、潮濕等惡劣環境下，光纜絕緣性就會由于老化而降低，最終勢必會出現短路，進而導致誤動的發生。

要防止此類事故情況的發生，需要從管理和檢修兩方面著手。首先要在設備臺賬清冊上詳細列出在高溫、潮濕等惡劣環境下工作的電纜，然后在每次維修中，對這些電纜的絕緣情況進行檢測，并且記錄其絕緣電阻，和以前所測的絕緣電阻進行比較，如果發現電纜的絕緣電阻有較大的變化時，須及時更換該電纜，防止誤動事故發生。

1.4 DCS電源問題造成的誤動

DCS系統的電源都是冗余配置，一般電源不會出現問題。但電源模件使用時間較長時，由于電源模件老化，其輸出的電壓不能維持在模件正常運行所需電壓，致使模件不能正常工作，引起機組保護誤動。有些系統，如ABB的SYMFONY，其模件所需電源經電源模塊轉換之后，統一接到背板上的電源棒，再接到模件上，并用螺母壓接連接處。這樣，電源輸出接頭一旦松動，即造成壓降過大，卡件的工作電壓達不到，進而引起機組保護動作。

為防止此類事故的發生，可以采取以下措施：

(1)在一個機柜上布置模件的數量較少。最好根據卡件的說明書去估算機柜電源總容量，其容量最好不超過單路供電電源的70%。

(2)定期檢測各電源模件的輸出電壓，發現輸出電壓降低時及時更換電源模件。

(3)定期測量電源接頭處溫度，發現異常時要及時對接頭進行緊固等措施。

1.5 取樣管路問題的誤動或拒動

汽、水取樣管路設置時要向特定方向傾斜，并且不可以有可能積水的地方。但在實際的安裝過程中，由于各種原因，汽、水取樣管路未能按要求的傾斜度及傾斜方向進行安裝，致使管路積水，對測量的準確度產生影響，導致機組保護發生誤動或拒動。經常發生此類問題的是凝汽器真空取樣管路。此外，因為取樣管路不暢通，在環境和工作狀況變化不大時，測量的參數值基本可以反映真實的情況，但在取樣管路環境溫度發生突變時，因為測量管路不暢通，會出現測量值急劇變化的情況，造成保護誤動。某廠一臺300MWe的機組，在2008年夏天連續幾次發生爐膛壓力低低保護誤動作，而實際情況是當時鍋爐內燃燒穩定，爐膛內壓力變化不大。由于觀察到幾次爐膛壓力低低保護都是在悶熱的天氣下突降暴雨后發生的，檢修人員發現是取樣管路不暢通，取樣管路經雨淋導致溫度急降造成的。

為了防止上述事故發生，首先要加強基建期的技術監督，在基建期就監督重要取樣管路的安裝，保證管路的安裝滿足實際工作要求。其次是保證取樣管路的暢通，定期對易發生堵塞的取樣管路進行吹掃清理。

1.6 人為因素造成的誤動

人為因素引起的保護誤動多數是由于熱控人員看錯端子排接線、走錯間隔、錯強制或漏強制信號、對萬用表使用不當和沒有嚴格執行“兩票三制”引起的。例如，某廠曾經發生過在投汽機真空低保護時致使汽機保護誤動作，是由于投保護人員沒有按照投保護的規定和程序執行操作，在沒有測量信號是否存在的情況下，直接投入該保護。并且在開機前進行的保護試驗中，汽機真空保護是最后做的一個保護試驗，試驗結束后立即解除該保護，準備開機。并且解除保護之后沒有在汽機保護盤上復歸保護信號，從而使該信號一直存在。在投該保護時，熱控人員并沒有按規定先檢查保護信號存在與否，而直接投入保護，導致汽機低真空保護誤動。另外一個人為因素的原因就是誤碰主要設備或輔機的緊急事故按鈕，導致主要設備或輔機停運，進而發生一系列的聯鎖保護，最后導致發生跳機事故。

2 結語

綜上是在實際工作中經常碰到的保護誤動或拒動的情況，其處理對策經過實際檢驗是十分有效的。但是由于實際工作現場情況千差萬別，保護誤動或拒動的情況實際還有很多，在文章內不可能一一舉例。只要對設備進行定期精心維護，對有關的保護邏輯進行認真的考察審核，在工作中認真總結各類情況，嚴格按照有關的標準進行實際工作，就會極大限度的減少熱控保護誤動或拒動事故的發生概率，從而確保機組安穩地運行。

[1]王勝利,李書森.電廠熱工保護誤動及拒動原因淺析及對策[J].節能,2008(4).

[2]徐東榮,鄭燕杰.熱工保護誤動及拒動的原因及對策[J]. 黑龍江科技信息,2009(8).