電廠熱工自動化系統檢修常見問題與對策分析

王 彬

大唐華銀湖南電力工程有限責任公司 湖南 長沙 410000

引言

我國當下電廠使用的熱工儀器大部分是把溫度、壓力、液位數以及流量四個方面的數據作為參考依據,由于儀器的基本構造不同,具體測量的數據也存在較大的差異。在利用儀器進行分析和測量的過程中,更多的是防止事故的發生,確保機組的正常穩定運行。比如分析發電機組的經濟性,最終達到改善機組的操作水平的目的,全面提升電廠的經濟效益。

一、電廠熱工自動化系統檢修常見的故障和解決措施

熱工自動化系統是由四個方面構成,分別是可編程控制系統、儀表單元、執行器以及分布式控制系統,是整個發電系統的基礎也是關鍵部分,對于整個電力系統來說都是不可或缺的。但是經研究調查發現,當前的大部分電廠都沒有按照“發電廠熱工自動化系統檢修運行規程”的標準進行自動化系統的檢查,最終給發電機組帶來巨大的安全隱患,而出現這種現象的原因很大程度上都是由于檢修人員或者管理人員對于自動化系統檢修認識度不足造成的,經過實踐和總結,主要表現在以下三個方面：首先是“規程”中的內容是經過長期檢修實踐中總結出來,是行業所認可的,所以具有很大的必要性去遵守。其次電廠的熱控設備大部分都是電子產品,其中一些設備的運行環境相當惡劣,就因為在這種惡劣的條件下長期運行,才導致設備逐漸老化,最終性能變得大不如從前。還有就是要注意熱控設備的控制對象是在持續更換的,需要定期對其進行檢修,以此保證控制效果達到標準。

1.閥門關閉時間的問題。“規程”明確提出關閉時間的測試包括汽輪機閥門以及抽汽逆止門,而這兩個方面的檢測屬于基礎的檢測項目。部分發電廠用閥門進程開關臨時存取SOE系統的方法來測試該系統的關閉時間,此種做法是比較不明智的,因為調節距離在十分接近15%的開度的時候,行程開關就會開始動。所以這種通過測量行程開關的運動時間來計算閥門的關閉時間,最終的結果往往誤差非常大。

解決措施：在具體的渦輪閥關閉時間測試中發現,某些類型的渦輪閥門關閉時間通常會超過十毫秒以上的調節,由于設備制造方不能通過轉換閥體來實現關閉時間的減少,很大程度上會忽略上述問題。這個時候就需要研究控制回路的運動,閥門關閉時間出現問題的幾十毫秒以內都是有相應辦法可以解決的。數據表明,220VDC繼電器的動作時間大概在70到80毫秒之間,冉魏繼電器的快速動作時間最多只有10毫秒,所以在閥控制電路當中,如果將全部的一般繼電器都換成快速繼電器,閥門關閉時間問題就會迎刃而解。

2.關于SOE系統時間分辨率而引發的問題。明確規定DCS系統在SOE系統中的時間分辨率大概在1毫秒,通過對國內外的DCS系統的實際測試,發現SOE系統時間會超出DCS系統,由此就引出了一些問題,國內的DCS系統是重癥區,因為其SOE系統的時間分辨率會超出10毫秒,所以在發生故障跳閘后,SOE系統的時間分辨率記錄的數據也就沒有任何作用,這種情況就意味著SOE系統失去了存在的意義。如若把保質期更長或者老化了的機組投入一段時間運行,發現SOE系統的時間分辨率就只有幾毫秒,自然而然之前所有的結論都是錯誤的。關于熱工自動化系統的基礎檢修內容中的熱控設備電源的切換測試。DCS系統機柜、自備不間斷電源以及計算機切換時間的測試,“規程”中有詳細說明,電源開關時間不能超過5毫米,這樣才能保證電源出現故障之后能夠正常工作。然而根據實踐調查,許多電廠在沒有經過測試就進行操作,或者出現很多的操作不當的情況,比如在判斷設備是否需要再度啟動開關的依據是正常的,沒有具體的時間測試,這種方式是相當不科學的。如若在開關時間的正常臨界時間存在不確定性,就會導致實際故障和正常測試不成功。所以這種情況的解決策略是按照“規程”中規定的方式切換具體時間。

3.DEH加速度保護的測試。互鎖保護單元在經過維護之后,需要相關的操作人員逐項測試,DEH系統的渦輪跳閘保護通常都是加速保護電路,但是加速信號卻很不容易獲得,所以電廠中通常都沒有電路測試驗證,所即使是在電廠調試階段和參數連鎖保護列表當中也需要t填寫內容。

解決措施：在保護電路當中,加速保護需要設置為加速度大于一定數值并且少于一定數值時,保護電路起到應有的作用,盡量避免出現速度信號干擾和一些失誤的操作。此外,想辦法使用具備加速度測試功能的相關儀器來進行保護回路的測試驗證,這樣就可以使得熱工自動化系統的檢測當中也具有保護回路加速度測試的功能。

4.關于熱工機柜內的繼電器檢修。根據“規程”規定,機柜內部的繼電器測試也屬于常規的檢測內容,在該方面的檢測當中,需要對觸點的接觸電阻、接觸動作以及釋放時間進行全方位的檢測,以此保證該數個方面符合制造廠的使用規定。參與燃煤機組的測試過程的FSSS、ETS、MFT等保護機柜繼電器大概超過300個,此外,還包括一些直流和交流型號的不同種類的繼電器。然而在實際的檢修過程中,很多檢修部門都沒有對該項目進行測試,也有部分電廠利用繼電器保儀來進行測試,這種方式只能測試出電壓值,對于其他方面如接觸電阻和動作時間都無法測量,這和“規程”中的規定極不相符。

解決措施：根據有關調查研究,近些年來市場出現了很多全自動化繼電器校驗儀器,這種儀器是專門用以針對上述型號或者各式各樣的繼電器進行相關參數的測試的,并且對于數據的保存也有很大的可靠性,所以,采用這種先進儀器能夠很好的解決機柜內繼電器的檢修問題。

二、電廠熱工儀表自動化故障分析

1.熱工儀表出現故障的表現。當電廠的熱工儀器出現故障后,需要將故障后的數據和故障前的數據進行相應的對比,這個時候需要從設備的使用開始,全面分析設備運行當中儀表和性能等方面作用。另外,需要在系統正常運行當中對發生的情況和相關數據進行記錄和分析,如若設備沒有發生故障,需要對機組的原料、負荷等方面進行全方位調查分析,并想辦法弄清為什么會發生故障,然后馬上解決問題。

2.熱工儀表故障參數。在火電廠的正常運行當中,所有的參數并不是固定的,是在不斷變化的。當其中的數據發生振幅較大的變化時,那么就需要對熱工儀表進行檢查了。在對熱工儀表故障的分析過程中,需要將相應的參數變化作為關鍵依據,在故障發生前后,熱工儀表會出兩種完全相反的狀態,前者會出現有序的變化,而后者就是雜亂無章的變化。如果利用手段也不能對該設備進行有效的控制,那么這種故障就很有可能時由于系統工藝出現問題而造成的,如果出現曲線死線,則很有可能是系統儀表資源造成的。

三、電廠熱工儀表自動化故障維護措施

1.針對人為故障采取的維護措施。為了防止人為故障而出現的熱工自動化儀器故障,首先需要做的就是提升維護人員的職業素養,電廠需要定期組織培訓,全面提升維修人員的維修水平和熟悉掌握“規程”的相關規定,讓維護人員的責任意識得到強化。此外,維修人員在儀器的維護過程中要嚴格按照規程進行操作,用積極向上和良好的工作態度進行維護工作。此外,管理部門也需要重視這方面的工作,給予足夠的重視,防止場內出現儀表部件被竊的現象發生。

2.關于密封不嚴而產生故障的維護措施。當在對于一些由于密封不嚴而產生問題的儀表進行處理時,維護人員需要選取一些防護等級較高的儀器,實在不行,就在儀表上增加一個保險箱,以此來提升儀表的安全度。及時防止由于儀表電纜密封不良而出現的故障進行防治。還需要注意儀表信號的選擇,電纜外徑和儀表接頭尺寸之間的是否相同也是至關重要的。

3.非人為因素故障的維護措施。對于非人為因素引發的故障進行維護比較困難,這就需要采取切實有效的措施進行維護,主要可以通過保證現場的操作人員注意力要高度集中,在工作的開展時要采取認真負責的態度,定期開展電廠自動化儀器的檢查,要保證一旦出現故障,就能夠立即采取措施進行維護,保證電廠設備的正常運行。

四、總結

通過以上對電廠熱工自動化系統常見檢修問題的分析,提出了一系列具有針對性的解決措施,并且在分析研究的過程中不難發現保證熱工儀表的正常運行是讓電廠正常運行的基礎,必須要采取切實有效的措施全面提升自動化儀表的工作性能,全面發揮出熱工自動化系統的價值和作用。此外,還需要利用培訓的方式提升檢修人員的素質,全面保證電廠的正常運行。