淺談如何提高熱工保護(hù)的可靠性和安全性

洪詩論

摘 要：熱工保護(hù)系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中不可缺少的組成部分。當(dāng)機(jī)組主輔設(shè)備發(fā)生某些可能引起設(shè)備和人身安全的事故時，如果熱工保護(hù)能可靠動作，就能保護(hù)設(shè)備安全、減少經(jīng)濟(jì)損失和避免人身傷亡。因此，熱工保護(hù)的可靠性尤為重要。從多個方面闡述了提高熱工保護(hù)可靠性和安全性的措施。

關(guān)鍵詞：熱工保護(hù)；DCS；ETS；熱工元件

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.116

如果將整個火力發(fā)電廠當(dāng)成一座“大型水庫”，則熱工保護(hù)就是水庫的“閘門”。當(dāng)“大型水庫”中的“水”上升至警戒水位，即將引發(fā)事故時，如果能順利打開“閘門”，則“潰堤”事故將不會發(fā)生，進(jìn)而有力保證了“水庫”的安全。因此，熱工保護(hù)在整個火力發(fā)電廠中扮演著極其重要的角色。下面就熱工保護(hù)誤動和拒動的主要原因進(jìn)行分析，并提出提高其可靠性和安全性的策略。

1 熱工元件故障

1.1 原因分析

因熱工元件故障而誤發(fā)信號，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組主、輔設(shè)備保護(hù)誤動和拒動的情況時有發(fā)生。其主要原因是熱工保護(hù)所采用的元件老化、損壞，或者采用了一些假冒偽劣、質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，且取自故障元件的信號沒有冗余設(shè)置和識別，保護(hù)信號常取自單一的元件。

1.2 解決措施

具體的解決措施分為以下5點(diǎn)：①熱工保護(hù)元件對整個熱工保護(hù)起著極為關(guān)鍵的作用，因此，要對重要的保護(hù)元件進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)。一旦發(fā)現(xiàn)元件有損壞或存在異常，則應(yīng)及時更換元件，確保其正常、可靠運(yùn)行。②在安裝或更換保護(hù)元件時，一定要經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能安裝，且盡量采用技術(shù)成熟、可靠的熱工元件。③對冗余信號的處理一般采用“三取中”的邏輯，也可采取3個信號的平均值作為信號的真實(shí)過程值，但3個信號都必須是好點(diǎn)，即測點(diǎn)的測量值在正常的范圍內(nèi)。目前，DCS和DEH系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中規(guī)定，如果存在測點(diǎn)故障，則顯示值會保持?jǐn)?shù)據(jù)采集前一周期的值。如果有1個測點(diǎn)故障，則切除該測點(diǎn)，由剩下的2個好點(diǎn)進(jìn)行取高值或取平均值，進(jìn)而作為信號的真實(shí)過程值；如果有2個測點(diǎn)故障，則取剩余的1個好點(diǎn)作為信號的真實(shí)過程值；如果3個測點(diǎn)均已損壞，則保持壞點(diǎn)前的真實(shí)過程值。④嚴(yán)格控制電子間的環(huán)境。溫度、濕度、灰塵和振動對熱工電子設(shè)備有較大的影響。嚴(yán)格控制電子間的環(huán)境條件，可延長熱工設(shè)備的使用壽命，并可提高系統(tǒng)的可靠性。⑤在ETS中，保護(hù)信號不允許取自單一的元件，這樣會增加保護(hù)誤動和拒動的概率。因此，在電廠熱工保護(hù)中，主要保護(hù)一般采取3套以上的測量回路，且不允許接入同一個測量模塊。

2 電纜接線短路、斷路、虛接

2.1 原因分析

由于電纜所處的運(yùn)行環(huán)境較差，高溫、高濕、腐蝕性強(qiáng)和接線柱進(jìn)水等原因都會造成電纜短路、斷路或虛接。

2008-07-07，某廠#1汽輪機(jī)在靠近自動主汽門處，自動主汽門行程開關(guān)的電纜因長期處于高溫環(huán)境下，且未采用耐高溫電纜，導(dǎo)致電纜烤焦后發(fā)生短路。短路后，誤發(fā)自動主汽門關(guān)閉信號給電氣裝置，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)停運(yùn)，汽輪機(jī)負(fù)荷突然降至0.開關(guān)動作本應(yīng)使汽輪機(jī)ETS保護(hù)動作，但因電纜短路造成主汽門信號顯示關(guān)閉，自動主汽門未動作，導(dǎo)致汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速瞬間提高，引發(fā)103%保護(hù)動作。

2.2 解決措施

具體的解決措施分為以下3點(diǎn)：①因熱工測點(diǎn)測量的數(shù)據(jù)要靠電纜傳送，因此，電纜所處的環(huán)境時常變化。在敷設(shè)電纜時，要充分考慮其所處的環(huán)境。比如，所處環(huán)境的溫度較高時，需要用耐高溫電纜；所處環(huán)境有腐蝕性氣體和濕度較高時，應(yīng)用耐腐蝕電纜。②選擇電纜的型號時應(yīng)留有一定的余量，且選擇質(zhì)量可靠的優(yōu)質(zhì)的電纜，確保不會因電流過大而擊穿電纜表皮，進(jìn)而造成短路。③在機(jī)組的長期運(yùn)行中，機(jī)組主、輔設(shè)備漏氣在所難免。因此，熱工維護(hù)人員要時刻注意漏氣的設(shè)備附近是否存在電纜或熱工設(shè)備，避免因設(shè)備漏氣而使電纜燒焦短路，使熱工保護(hù)信號誤動或拒動。

3 熱工人員檢修維護(hù)時出錯

3.1 原因分析

在機(jī)組進(jìn)行等級檢修時，由于熱工檢修人員的維護(hù)工作量大、設(shè)備校驗(yàn)任務(wù)繁重和設(shè)備數(shù)量多，有時會因疏忽大意而走錯設(shè)備間隔，出現(xiàn)誤接、誤解設(shè)備端子，萬用表使用不當(dāng)，檢修結(jié)束二次門后忘記開啟和看錯設(shè)備位號等。這些人為因素都有可能造成設(shè)備運(yùn)作不正常，進(jìn)而引發(fā)熱工保護(hù)誤動拒動。2013-07-05，某廠在檢修#1機(jī)組C級的過程中，施工人員誤將#2除氧器水位測量變送器的排污門打開，造成#2除氧器水位保護(hù)誤動。

3.2 解決措施

具體的解決措施分為以下2點(diǎn)：①加強(qiáng)對熱工人員的技術(shù)培訓(xùn)，避免因人為因素造成設(shè)備事故，特別是在等級檢修期間，開工前要交代工作人員具體的工作區(qū)域和范圍，在檢修過程中要有專人監(jiān)護(hù)。②在保證機(jī)組正常啟停的同時，還要避免熱工人員連續(xù)、疲勞作業(yè)。在維護(hù)重要的熱工設(shè)備時，要有多人在場，以及時發(fā)現(xiàn)隱患、糾正維護(hù)時的錯誤操作。

4 設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試中存在缺陷

4.1 原因分析

許多機(jī)組因熱工設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試中存在缺陷，導(dǎo)致熱工保護(hù)誤動或拒動的事故發(fā)生。2008-07-17，某廠因系統(tǒng)安裝調(diào)試時一次調(diào)頻設(shè)置值錯誤（系數(shù)設(shè)置為0），導(dǎo)致一次調(diào)頻無法起到應(yīng)由的作用，孤網(wǎng)失效，廠用電中斷，最終導(dǎo)致停機(jī)。

4.2 解決措施

具體的解決措施分為以下3點(diǎn)：①嚴(yán)格把關(guān)設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、檢修的工作質(zhì)量。應(yīng)提高熱工設(shè)備的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、檢修質(zhì)量，這對提高熱工保護(hù)的可靠性有長遠(yuǎn)的要意義。②選擇施工單位時，應(yīng)選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、可靠的施工單位，且不能因暫時削減成本而埋下安全隱患。③發(fā)現(xiàn)缺陷后應(yīng)盡快處理，暫時沒有處理方法時，要與安裝方或廠家聯(lián)系，獲取妥當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?/p>

5 結(jié)束語

熱工保護(hù)是電廠設(shè)備安全的“保護(hù)傘”，熱工保護(hù)具有的可靠性和安全性關(guān)系著整個電廠的平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。作為熱工檢修人員，應(yīng)在維護(hù)設(shè)備時盡心盡責(zé)，克服疏忽大意，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的隱患，并從以往的熱工保護(hù)誤動和拒動事故中汲取經(jīng)驗(yàn)，防止類似的事故發(fā)生。熱工保護(hù)的高可靠性和高安全性是熱工檢修人員不斷追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]畢貞福.火力發(fā)電廠熱工自動控制使用技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]孫長生.電力行業(yè)熱工自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].自動化博覽，2008（4）.

〔編輯：張思楠〕