電廠熱控裝置的故障分析以及維護措施

王素菲

(國家電投集團河南電力有限公司平頂山發電分公司,河南 平頂山 467312)

電廠熱控裝置的故障分析以及維護措施

王素菲

(國家電投集團河南電力有限公司平頂山發電分公司,河南 平頂山 467312)

近年來社會經濟不斷發展,科學技術日漸成熟,在一定程度上帶動了電力行業朝著系統化與智能化完善.熱控裝置作為電廠整個體系核心組成部分,其保護措施更是行業內關注熱點.熱控裝置機組運行監控、預防安全事故與設備選型、保護設計以及檢修養護等方面內容密切相關.本文從熱控裝置具體應用、現存問題展開分析,進一步提出熱控裝置維護措施.

電廠;熱控裝置;故障分析;維護措施

1 熱控裝置與DCS自控系統

1.1 熱控裝置保護系統

近年來電力技術不斷發展,在一定程度上帶動了電廠設備的創新和升級.熱控裝置和保護系統主要作用是可以在主機設備、輔機設備發生故障時,對電廠整個設備系統進行安全保護,并且對故障設備有著軟化緩解性能.及時對熱控裝置展開停機檢查,保障在出現設備故障時能夠最大程度上降低設備耗損、人員傷亡等不必要運營損失問題.但是,由于自動化設備控制技術日漸成熟,使得設備機組內在容量大幅增加,對電廠熱控設備安全程度與現場保護系統提出更高要求.提高運維人員專業水平,是實現熱控裝置穩定運行、提高設備安全程度的主要手段.

1.2 DCS自控系統的應用

電力行業的改革與創新,使得傳統熱控運行模式已經無法繼續滿足生產需求,裝置自動化技術的廣泛應用也標志著DCS自控系統已經逐漸滲透至電力整個行業內.但是,在實際應用中也存在著裝置誤動、保護拒動問題,并且成為電廠使用自控技術的首要難題.因為電廠的熱控裝置關系全部熱點系統和設備運行參數,影響著各電廠部門日常工作.一旦熱控設備某一環節出現故障,發生保護點信息誤傳發送,會導致熱控裝置保護系統發出錯誤指令,進而造成運營損失.其中,保護誤動概況來講就是在電廠設備正常運行過程中,由于保護系統內部問題而引發故障,最終使得主設備、輔設備全部停止運行并且造成巨大經濟損失.保護拒動則是指主設備、輔設備在發生故障時保護系統也隨之發生故障,無法進行保護作用.所以,強化熱控裝置保護系統的穩定程度,是電廠設備管理最為重要工作之一.

2 熱控裝置具體故障

2.1 熱控保護裝置供電故障

引發熱控保護裝置的供電故障原因繁多,例如電源連線的故障主要是因為電源線路連接方式存在問題,通常情況下零、地、火線連接錯誤或者未連接;由于地極電阻異常增長使得地極和地網系統中斷的地極問題;電源線的阻抗異常增加、電源線絕緣性能較差或受損等問題造成電源線整體質量下降;電源內部質量存在問題,在正式投入使用造成的供電故障;電壓頻率與實際運行需求不想符合,設備的連接線路出現端口松動,導致電源質量不佳;熱控設備日常運行中受到較強磁場影響以及電源線、地線的布線不正確等,都會引起裝置供電的故障.

2.2 DCS硬件故障

DCS硬件的故障誘因相對復雜,概況來講主要包括以下幾項內容.第一,硬件底座與模板的插座間接觸不良或中斷,使得整個系統運行穩定性受到影響.第二,撥碼開關運行過程中存在著安全隱患,通信線路在連接方式上存在明顯錯誤,情況嚴重的甚至出現中斷匹配設備與系統沒有連接等問題.第三,硬件跳線與信號傳輸需求存在著較大差異,機組電源在日常運行過程中出現錯誤.第四,硬件質量不符合使用標準也是故障的又一重要因素.

2.3 DCS軟件故障

DCS軟件故障主要是在軟件正常運行過程中突發性異常現象,多數情況下會在軟件升級與整改,或者是系統的試運行環節出現.因為軟件運行需要以相對復雜的程序和技術為依托,在無形之中增加工作內容,要求技術人員必須采用立體交叉方法進行作業,使得軟件操作故障頻繁發生.因此,在軟件整改的每一個環節都要嚴格遵循相關流程.軟件故障主要體現在以下幾點內容:第一,主過程的控制設備與輔過程的控制設備組態信息不一致;第二,中心數據庫組態與相關聯信號連接通道不協調;第三,由于網絡通信的繁忙導致整體管理無法平穩運行;第四,打印機設備沒有按照指令執行打印操作;第五,計算機在充電過程中發生硬件問題;第六,對一次使用元件安裝和更換過程中參數標準與變量設置不符合.第六,設備在停止運行的情況下,或者系統處于運行但顯示屏所傳遞的測點數值錯誤時,系統輸出不能夠繼續為現場設備驅動和運行提供保護.

2.4 熱控裝置受到干擾

電廠熱控裝置在實際使用過程中會受到多種因素的干擾,其中最為嚴重的是外界環境與系統內部.部分電廠在進行敷設電纜線路構成中沒有明確分化弱電電纜和強電電纜,使得裝置所處環境存在高強度電磁干擾.此外,電纜信號和電源間距過近,使得信號傳輸受到影響.通過分析和總結電廠熱控裝置實際運行情況后可以發現,如果裝置運行環境溫度較高、空氣濕度大以及雜質粉塵多,會加重故障發生機率.此外,熱控裝置防護措施不到位,受到自然災害或動植物破壞,發生裝置連接中斷、卡套脫離等問題.

3 電廠熱控裝置維護技術優化措施

3.1 通過現代化技術強化元件性能

元件作為熱控裝置保護系統基礎性構成部分,一旦元件質量或性能存在問題,無法滿足實際運行需求,會導致熱控裝置的保護系統無法全面發揮出其使用價值.熱控裝置故障也暗示著組成元件質量存在問題,相關工作人員要在滿足采購計劃中成本費用要求基礎上,盡可能的選擇質量較優、性能較強的設備元件.同時,備品備件環節一定要全面掌握實際元件使用要求、通過采用科學合理的現代化技術,來強化熱控裝置使用穩定性和系統安全性,確保熱控裝置保護性能升級和優化.只有積極采用科學適用的現代化技術,選擇質量性能得到保障的元件,才能實現從本質上降低熱控裝置故障發生的機率.

3.2 簡化熱控裝置的控制邏輯

由于熱控裝置連鎖保護狀態下測量信號準確程度較低,使得整個系統誤動問題頻繁發生.其主要原因主要是:熱控裝置與保護系統處于電磁較強的環境內工作運行,使得外部因素干擾與系統裝置內部問題相結合,最終導致單點信號回路保護誤動.例如壓力開關穩定性較低、振動信號受到外界因素干擾以及測量溫度不準確等.為了降低電廠熱控裝置故障和控制邏輯差異而發生的機組跳閘,需要對裝置機組檢查維修、邏輯設計等環節采用容錯邏輯的設計方式,從控制邏輯環節進行設備、元件優化,進而減少控制邏輯誤動現象.針對電廠熱控裝置中硬件、定值以及邏輯控制條件展開分析和評估,對設備機組穩定程度、運行情況以及保護邏輯等內容優化配置,避免某部分擋板卡頓、開關接觸不嚴而造成機組跳閘.

3.3 強化熱控設備接地穩定性

電廠熱控系統運行環境中存在較強電磁,會使整個系統測量準確程度、工作穩定程度受到影響.情況相對嚴重的甚至會出現熱控裝置信息誤發、設備停止運行造成機組的跳閘.所以,想要實現信息獲取準確和全面,勢必要強化設備接地穩定性.當熱控裝置與電力系統共同使用一個接地網,系統控制地線和電氣接地線連接需要采用低壓性動力絕緣電纜,并且需要保證只有一個連接點,進而實現對電磁干擾的降低.

3.4 重視熱控保護裝置檢修工作

嚴格進行熱控裝置設計環節、施工環節以及性能試驗等管理和監督,確保設備保護性能滿足使用標準,性能試驗要求全面詳細,檢修工作謹慎詳細.設備質量檢修管理,需要從日常設備維護與檢查工作抓起.重點管理熱控裝置核心部位和重要技術參數,嚴格落實相關制度進行保護性能的設計.

由于裝置故障發生后無法繼續運行,如果維修不當更會使得設備性能大幅降低,進而造成經濟損失.所以,電廠管理部門和運維人員要重視裝置檢修工作,全面排查各類安全隱患并且結合實際問題制定相應解決措施,確保在故障尚在可控狀態內將問題處理.檢修人員需要主動學習相關專業知識,不斷提高專業水平,通過高維修能力和科學有效的檢修方案來延長熱控設備使用周期,保障裝置保護系統能夠最大程度上發揮其價值.增強DCS自動化系統自我診斷的能力,提高DCS元件、硬件質量,實現對電廠熱控裝置故障預防和軟化.

3.5 調整管理制度

電廠檢修管理工作具有涉及內容較多、壓力較大等特點,這要求管理部門和設備檢修人員要具備較高的專業能力和素質,在工作中時刻保持安全警惕意識.正確落實各項管理制度和內容,全面了解和掌握設備系統基本操作流程、控制系統以及工作原理圖,確保檢修各項工作都能順利進行.

4 結語

隨著電力行業重要性的增加,提高電廠熱控裝置穩定性非常重要.電力熱控裝置保護系統日漸智能化和自動化,也要求相關工作人員必須在設備安裝、調試以及檢修養護等環節積極調整和升級專業技術,確保電廠熱控裝置工作效率和質量.

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1671-0711(2017)11(下)-0045-02