火力發(fā)電廠機(jī)組主輔機(jī)保護(hù)連鎖可靠性核查的必要性和方法

徐兵

【摘 要】近十余年來，DCS系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，DCS依靠技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)逐步滲透到火電廠各個(gè)控制領(lǐng)域中，近些年來甚至出現(xiàn)了全廠DCS一體化機(jī)組。隨著DCS功能和范圍的不斷擴(kuò)大，國(guó)家電力行業(yè)規(guī)程和規(guī)范也不斷進(jìn)行了修訂，DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性、組態(tài)邏輯的合理性、完善性等要求日益提高。許多長(zhǎng)期服役機(jī)組其設(shè)計(jì)必然不能完全滿足當(dāng)今最新電力行業(yè)規(guī)程的需要，新建機(jī)組由于基建期間生產(chǎn)建設(shè)周期的壓縮等不利原因，間接影響到其設(shè)計(jì)水平和調(diào)試質(zhì)量，從而導(dǎo)致DCS熱控保護(hù)系統(tǒng)的可靠性降低。因此對(duì)火力發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全面的核查和整改將變得十分必要。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；保護(hù)連鎖；可靠性核查

1 目的和意義

DCS熱控保護(hù)系統(tǒng)是火力發(fā)電廠一個(gè)十分重要的、不可缺少的組成部分，對(duì)提高機(jī)組主輔設(shè)備的可靠性和安全性具有十分重要的作用。在主、輔設(shè)備發(fā)生某些可能引發(fā)嚴(yán)重后果的故障時(shí)，及時(shí)采取相應(yīng)的措施加以保護(hù)，從而軟化故障，停機(jī)待修，避免發(fā)生重大的設(shè)備損壞和人身傷亡事故。在主輔設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)因自身故障而引起動(dòng)作，造成主輔設(shè)備停運(yùn)，稱為保護(hù)誤動(dòng)，并因此造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失；在主輔設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生故障而不動(dòng)作，稱為保護(hù)拒動(dòng)，并因此造成事故的不可避免和擴(kuò)大。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，熱工保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)的情況在各個(gè)電廠時(shí)有發(fā)生，如何防止DCS系統(tǒng)失靈和熱工保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)，進(jìn)一步提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性，成為火力發(fā)電廠日益關(guān)注的焦點(diǎn)，因此對(duì)火力發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全面的核查和整改將變得十分必要。

2 實(shí)施方式

2.1 前期工作

了解機(jī)組概況，汽輪機(jī)和鍋爐的生產(chǎn)廠家，本火力發(fā)電廠所選用的汽輪機(jī)和鍋爐所屬類型和具體設(shè)備參數(shù)。對(duì)應(yīng)的輔機(jī)都有哪些設(shè)備。

2.2 人員組織

參加核查的人員以電力行業(yè)規(guī)程、規(guī)范為基礎(chǔ)，憑借多年的邏輯設(shè)計(jì)、組態(tài)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)，借助于工程師站以及與電廠生產(chǎn)技術(shù)人員的詳細(xì)交流，對(duì)各熱工保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行排查，對(duì)不正確、不完善之處進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，提出相應(yīng)的整改意見，進(jìn)行充分的研討和論證。核查的目的是盡可能降低由于本廠熱工保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善、保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)、拒動(dòng)所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

3 評(píng)估方法及檢查內(nèi)容

3.1 熱工保護(hù)系統(tǒng)評(píng)估方法

從邏輯保護(hù)的科學(xué)性、控制邏輯的合理性、系統(tǒng)的完善性、信號(hào)取樣方式及配置、系統(tǒng)安裝質(zhì)量和檢修維護(hù)質(zhì)量、管理水平等各方面進(jìn)行綜合核查。

工作重點(diǎn)分為以下幾個(gè)方面：

3.1.1 機(jī)組近年來保護(hù)動(dòng)作情況分析及總結(jié)

通過近年來的動(dòng)作統(tǒng)計(jì)，查找已經(jīng)暴漏出的明顯缺陷，進(jìn)而預(yù)估保護(hù)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)易出現(xiàn)在哪些方面。

3.1.2 熱工保護(hù)系統(tǒng)管理核查

管理核查重點(diǎn)就以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查

a.保護(hù)項(xiàng)目配置是否符合規(guī)程及廠家要求，嚴(yán)防保護(hù)項(xiàng)目不全帶來的后果；

b.保護(hù)定值管理，確認(rèn)保護(hù)定值來源是否合理，確認(rèn)取樣裝置是否進(jìn)行定期校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)果是否符合規(guī)程要求；

c.保護(hù)系統(tǒng)是否定期進(jìn)行試驗(yàn)，保護(hù)投退方法是否科學(xué)有效；

d.保護(hù)系統(tǒng)檢查記錄，投運(yùn)前檢查及在線巡檢報(bào)警監(jiān)視；

e.是否建立完善的保護(hù)動(dòng)作技術(shù)檔案，并進(jìn)行閉環(huán)管理（系統(tǒng)、熱工專業(yè)應(yīng)分別獨(dú)立）。建立保護(hù)系統(tǒng)巡檢措施及完善保護(hù)智能報(bào)警。

3.1.3 保護(hù)控制系統(tǒng)性能核查；

a.重點(diǎn)檢查接地情況；

b.重點(diǎn)檢查電源設(shè)計(jì)及電源切換功能；

c.定期控制系統(tǒng)測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果；

d.控制系統(tǒng)報(bào)警設(shè)計(jì)的合理性和完善性，當(dāng)控制系統(tǒng)失效時(shí)采取何種措施保障人身和設(shè)備安全；

e.檢查控制器負(fù)荷率及掃描周期等配置。

f.GPS是否工作正常，精度滿足實(shí)際需要。

3.1.4 保護(hù)測(cè)點(diǎn)取樣配置核查；

a.重點(diǎn)檢查取樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合乎規(guī)程要求；

b.重點(diǎn)檢查重要測(cè)點(diǎn)安裝位置是否合適；

c.保溫、防塵、防水等防護(hù)措施檢查。

3.1.5 硬跳閘回路可靠性分析及核查

a.重點(diǎn)檢查MFT跳閘硬回路設(shè)計(jì)是否合理，失效率是否較高；

b.重點(diǎn)檢查ETS硬回路設(shè)計(jì)是否合理，失效率是否較高；

c.保障停機(jī)后的重要設(shè)備控制回路是否具有獨(dú)立于DCS外的自啟動(dòng)及自聯(lián)鎖等功能；

d.其他重要輔機(jī)控制裝置回路檢查，如小機(jī)、火檢、TSI等。

3.1.6 控制邏輯處理分析及核查。

a.重點(diǎn)檢查主保護(hù)控制邏輯設(shè)計(jì)是否滿足規(guī)程和廠家設(shè)計(jì)要求；

b.重點(diǎn)檢查重要聯(lián)鎖保護(hù)邏輯是否存在誤動(dòng)、拒動(dòng)隱患；

c.嚴(yán)查單點(diǎn)保護(hù)及熱電阻是否設(shè)置合理的斷線保護(hù)功能；

d.抽查主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否設(shè)計(jì)有保護(hù)限制功能，如MFT超馳關(guān)閉引風(fēng)等。

3.2 基于《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求及編制釋義》的專項(xiàng)檢查

依據(jù)國(guó)家能源局2014年4月15日頒布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求及編制釋義》，抽取其中關(guān)于熱工保護(hù)相關(guān)的條目進(jìn)行專項(xiàng)檢查。

3.3 基于各個(gè)發(fā)電集團(tuán)統(tǒng)計(jì)的經(jīng)典案例的專項(xiàng)檢查

依據(jù)各個(gè)發(fā)電集團(tuán)統(tǒng)計(jì)的經(jīng)典停機(jī)案例進(jìn)行相關(guān)排查工作。

4 保護(hù)系統(tǒng)問題匯總及建議

對(duì)核查內(nèi)容進(jìn)行匯總并形成表格，指出所核查的內(nèi)容、結(jié)果和建議。

5 總結(jié)

由于各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)定、導(dǎo)則等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也有模糊的地方，特別是當(dāng)參與保護(hù)或連鎖的模擬量測(cè)點(diǎn)異常時(shí)，邏輯如何處理并未作明確說明。因此有些修改建議只是按照目前DCS組態(tài)邏輯的常規(guī)做法進(jìn)行。其目的是最大限度地提高機(jī)組的安全水平，盡量減少由于DCS控制邏輯組臺(tái)原因給機(jī)組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來的不利影響。

通過保護(hù)評(píng)估和專項(xiàng)檢查工作，充分了解本廠兩臺(tái)機(jī)組保護(hù)運(yùn)行的狀況，存在的問題，并根據(jù)問題提出一些相應(yīng)的治理措施。總的來說，該廠機(jī)組在保護(hù)設(shè)計(jì)、管理、取樣配置及邏輯處理等方面，都存在很多需要亟需改進(jìn)的地方，需要有關(guān)各方領(lǐng)導(dǎo)和一線管理人員加大重視力度。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]