淺談熱控保護系統誤動拒動的對策

牛敬伍

(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對策

牛敬伍

(大唐渭河熱電廠,陜西咸陽 712085)

隨著DCS控制系統的成熟發展,熱工自動化程度越來越高,使機組的可靠性、安全性、經濟性運行得到了很大的提高。同時對熱控保護的要求也越來越高,本文提出了防止熱工保護誤動及拒動采取的措施,對提高DCS系統的整體可靠性,保證機組安全、穩定運行具有一定的意義。

熱工保護 誤動 拒動 對策

熱控保護是火力發電廠一個十分重要的、不可缺少的組成部分，對提高機組主輔設備的可靠性和安全性具有十分重要的作用。新時期，隨著熱工自動化程度的不斷提高，裝機容量的不斷增大，為使機組更加可靠、安全、經濟的運行，熱控保護必須發揮更加穩定的作用。雖然相關技術已經趨于成熟，但在發電廠的實際運行過程中，熱工保護誤動、拒動的情況還是時有發生，而且出現了一些新的問題和特點。如何防止DCS系統失靈和熱工保護誤動、拒動成為火力發電廠日益關注的焦點。本文從我廠實際運行多年的經驗出發，淺析改善熱工保護誤動、拒動的方法。

1 熱工保護誤動、拒動原因分類

熱工保護誤動、拒動的原因大致可以概括為:

(1)DCS軟、硬件故障或保護邏輯設計不合理；

(2)熱控保護所采用的測量元件故障；

(3)電纜接線短路、斷路、虛接；

(4)信號線走線不合理，外干擾引入；

(5)熱控設備電源故障；

(6)人為因素引起。

2 電廠熱工 DCS 保護誤動和拒動的防范策略

(1)改善DCS電源切換問題:DCS系統是由獨立的兩路冗余電源進行供電，但是在實際的操作過程中，兩條冗余電路的電源切換方式，很可能導致設備電源的故障，這也是在生產活動中容易被忽略的地方。一般來說，電源切換電路是由兩個繼電器組成的，每個繼電器都承擔了一半的負荷，但是如果其中的一條電路出現電壓波動現象，那么將會出現電源環流的現象，有可能導致整個DCS系統失電情況的發生。對于電源切換問題，可以通過以下切換電路進行。DCS電源供電切換的原理主要是，將第一路的電源作為主要的負載電源，然后將第二路電源作為輔助供電電源，只要主供電電源存在，那么整個系統將以主供電電源為主，這樣的方案可以使得電源切換回路比較安全可靠。另外一路的負載切換回路原理也跟這個相同，僅僅將第一路和第二路的位置調換下即可。此外，如果在一定的條件下，可以由UPS為兩路電源供電，這樣可以提高整體電壓的穩定性，減少波動情況的發生。

(2)增強DCS系統的抗干擾能力:首先，對于DCS系統來說，應該選擇正確的接地地點，不斷完善接地系統，提高系統接地的方式。在進行接地時，一般選用截面大于20mm2的通道線，接地的電阻應該小于2歐姆，同時，接地極要盡量埋在距離建筑物15m的地方，控制DCS系統接地點與強設備的距離，最起碼要保證在10米以上，這樣才能最大限度地增強DCS系統的抗干擾能力。其次，在選擇信號電纜時，要盡量選擇帶有屏蔽電力的電纜，能夠有效降低因動力線而產生的電磁干擾，還能夠減少后期的維修資金，實現資金的節約和資金的最優化配置。還要根據不同的信號選擇不同類型的電纜，堅決杜絕使用同一電纜的不同導線，對電源和信號進行同時傳輸，也要避免信號線和動力電纜的平行鋪設，最大限度地減少電磁干擾的可能。最后，信號電纜在接入DCS系統之前，應該在信號兩級之間，添加相應的濾波器，實現信號線與地間的并接，盡量減少差模干擾。

(3)熱控保護的邏輯優化:當被用作熱控保護的信號不好的時候，系統的誤動率就會提高。在新機組邏輯設計或者是在運行機組檢修的時候，可以采用容錯邏輯設計的方法來進行，對于一些常出現故障的設備應當用邏輯的方法不斷進行優化完善，通過事先設計好的邏輯容錯措施降低誤動作的發生。要不斷優化保護定值的邏輯判斷功能和信號壞值的檢測剔除方法，更要充分考慮信號異常時邏輯的正確處理方法。例如，對于非常隱蔽的干擾源，在信號頻繁跳變時可以采取適當增加延時的方法來避過跳變；也可以加入驗證信號，當兩路信號同時滿足時，保護才動作。又比如高值的判斷，是實高還是虛高，可以加入速率判斷和定值回路來共同確認是否為壞值，是否需要剔除等等。

(4)改善熱控就地設備的工作環境條件:根據火力發電廠熱工DCS保護產生誤動、拒動的原因可以看出，熱控就地設備的工作環境，對于提高整個系統的安全性、可靠性也具有很重要的意義。因此，火力發電廠要加強對熱控就地設備的工作環境條件的重視，從以下幾個方面出發，比如讓就地設備盡量遠離熱源、干擾和輻射，就地設備的接線盒要盡量設計的密封、防潮，同時還要加強防腐蝕的能力。此外，諸如一些變送器、過程開關等就地設備，要盡量將其安裝在儀表柜中，在必要的時候，可以采取防凍伴熱的措施，最大限度地降低熱源對DCS控制系統的影響，延長熱控設備的使用壽命，同時，也提高了系統的工作可靠性。

潮濕等惡劣環境中的電纜，然后在每次的檢修工作中，加強對這部分電纜的電阻測量，檢測其絕緣性，如果發現存在電阻值誤差比較大的情況，應該及時更換電纜，降低熱工保護誤動的概率。

(5)加強技術培訓、提高熱控人員工作素質:在加強上述幾個方面的重視之后，還要加強對熱控人員的技術培訓，不斷提高熱控人員的工作能力和工作素質。這是由于在對火力發電廠的熱工DCS保護誤動、拒動原因進行分析時，人為因素所造成的誤動拒動因素占很大比例，因而，在制定相關的對策時，要加強對熱控人員的技術培訓和約束管理，敦促相關的熱控人員嚴格執行定期維護制度，及時做好機組的設備維修管理，對于已經發現的隱患，及時進行排除和維護，在工作中做到有條不紊，謹慎細致，充分保障整個設備處于良好的工作狀態。

(6)對設計、施工、調試、檢修質量嚴格把關:提高熱控設備的設計、施工、調試、檢修質量對提高熱控保護的可靠性有著長遠的重要意義。

(7)控制系統可靠性與其它專業的配合:由于熱控設備覆蓋著熱力系統和熱力設備的所有參數，各系統不僅相互聯系，而且相互制約，因此，任何一個環節的故障都有可能通過熱工保護系統發出跳機停爐信號，從而造成不必要的經濟損失。需要指出的是熱工保護系統誤動作的次數，與有關部門的配合、運行人員對事故的處理能力密切相關，類似的故障有的轉危為安，有的導致機組停機。一些異常工況出現或輔機保護動作，若運行操作得當，本可以避免MFT動作。此外有關部門與熱工良好的配合，可減少或加速一些誤動隱患的消除；因此要減少機組跳閘次數，除熱工需在提高設備可靠性和自身因素方面努力外，需要熱工和機務的協調配合和有效工作，達到對熱工自動化設備的全方位管理。

3 結語

隨著電力事業和高新技術的快速發展，發電設備日趨高度自動化和智能化，系統的安全性、可靠性變得日益重要。因此，加強熱工保護誤動、拒動預防、控制，對熱力設備的安全運行具有重要的意義。

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