電廠熱控DCS控制保護回路誤動作原因與處理措施研究

韓歡歡

(山西漳電大唐塔山發電有限公司，大同 037001)

0 引 言

在電力自動化發展中，DCS系統成為電廠熱控常用設備，其集模擬量控制系統、數據采集系統、安全監控系統等多功能為一體，能夠在一定程度內保障電廠發電機組安全性的同時，可提高電廠自動化程度，并降低人力成本，但在實際操作中，DCS熱控系統設計龐大電線電纜，常受到誤動作影響，導致電廠供電穩定性受到影響，同時存在安全事故隱患，對電廠發電機組穩定性造成巨大威脅。

1 電廠熱控DCS控制保護回路誤動作安全事故

在實際電廠熱控管理中，DCS系統操作內容較為繁瑣，操作人員開展任務時，常因操作步驟混亂、操作對象差異等問題造成誤動作，并進一步產生電廠安全事故。電廠熱控DCS系統誤動作安全事故主要可從兩個角度展開：第一，在未完全解除聯鎖保護狀態下，操作人員若圍繞元器件展開檢修，DCS系統將受到部分測點影響，導致熱控系統出現誤動作問題，以此阻礙發電機組運行，除此之外面對維修機構缺陷，操作人員需測量系統信號，在此過程中易導致強電信號進入DCS系統控制回路內，造成子板、子模件損害事故；第二，在日常熱控DCS系統檢修中，需圍繞主電機、測點等設備展開聯動關系檢查，但由于DCS系統網絡結構現場控制站需多組服務器構成(如圖1所示)，面對復雜的系統電線與電纜，熱控人員投入保護操作時，受到信號差異影響可造成整個發電機組癱瘓事故，繼而損害電廠實際經濟利益。

圖1 DCS系統網絡結構圖

2 電廠熱控DCS控制保護回路誤動作原因分析

電廠熱控DCS系統涉及眾多線路裝置，在日常熱控管理中常受到誤動作影響，導致電廠機組安全性、穩定性降低，結合實際分析發現，DCS系統控制保護回路誤動作產生原因主要由硬件設施故障、控制邏輯錯誤、人為操作失誤造成。

2.1 硬件設施故障

硬件設施作為電廠熱控DCS系統執行部位，其接收到工作指令將立即展開自動化運行，因此當元器件損壞、電路接觸異常、電源電壓電流標準輸出不良等環境下，DCS系統執行工作指令時則會造成自身故障，繼而無法展開電廠機組實時監控工作，在此情況下若存在驅動效果異常，則會造成DCS系統指示信號錯誤顯示，因此DCS保護系統受到錯誤參數指引，導致整體控制保護回路出現誤動作問題[1]。除此之外熱工元件作為硬件關鍵設施，其故障則會直接造成電廠機組失去DCS系統保護，在此情況下誤動作問題發生概率提高，此時主要由元器件設施質量故障造成熱控誤動作，此外單元件系統運行同樣存在元器件故障隱患，亦可造成電廠熱控DCS控制保護回路出現誤動作問題。結合DCS系統來看，龐大的電線、電纜、火線、零線、地線等在長期使用下，可能存在保護層老化破損現象，導致線路直接暴露在空氣中，此時受到硬件設施故障影響發生電線混電問題，在熱控誤動作問題下，可進一步形成火災隱患。

2.2 控制邏輯錯誤

電廠熱控DCS系統多機組運轉過程中，輔機控制、熱控保護間邏輯關系正確與否可直接影響電廠熱控DCS系統穩定性與安全性。在實際電廠供電輸電工作中，需結合電廠規模性質展開機組項目改造，此時可造成運行參數、系統性能曲線出現變化，導致熱控DCS系統中運行曲線、控制參數、分析數據、監控信息等無法于控制保護回路內完成邏輯匹配，若操作人員并未及時更改函數曲線、設定控制邏輯，則會造成熱控DCS系統關鍵數據混亂，繼而造成熱控系統控制保護回路誤動作問題[2]。

2.3 人為操作失誤

熱控DCS系統作為電廠自動化體系重要組成部分，需電廠人員實際操作完成自動化運轉，因此人為操作失誤是導致熱控誤動作的關鍵原因之一。電廠人員操作失誤常發生于系統流程操作、設備檢修養護過程中，由于專業技術缺乏、工作狀態不佳、規章標準未執行等問題，造成DCS系統接線錯誤、信號識別錯誤，繼而引發控制保護回路誤動作。例如：DCS系統保護操作為日常熱控管理主要內容，操作人員需在測量信號基礎上投入系統保護功能，但實際日常管理中，工作人員為便利操作直接投入保護，導致機組投汽機發生故障，繼而引起熱控DCS系統控制保護回路誤動作，此時硬件設施良好、控制邏輯設計準確，主要為人為操作失誤造成誤動作，以此嚴重損害電廠經濟利益。

3 電廠熱控DCS控制保護回路誤動作處理措施探討

為切實緩解控制保護回路誤動作造成的電廠熱控安全事故，應從把控設備質量安全、規范電路邏輯參數、優化內部培訓管理展開針對性策略探討，此外為加強電廠熱控DCS系統穩定性，可采用現場監督定期檢查策略深化電廠管理。

3.1 把控設備質量安全

電廠設備質量安全應全方位展開嚴格控制，例如：設置專業采購員職位，由電廠內專業采購員負責設備集中購買，采購員需具備較強市場洞察與元件性能識別能力，能夠在市場波動下選擇高性價比硬件設備，以此保障元件性能穩定且安全，除此之外專業采購員的設立，可在長期設備采購管理中實現成本控制，便于電廠作為最優采購決策，尤其對元器件等核心設施，在專業采購員選擇下可最大程度保障元器件性能，繼而提高電廠熱控DCS系統穩定性、安全性，有效降低誤操作問題帶來的經濟損失，但為進一步保障設備質量安全，需針對專業采購員設置監督監管制度，規避采購中可能存在的以次充好、公款私用等問題，最大化防止產生熱控誤動作。

3.2 規范電路邏輯參數

熱控DCS系統受到外界環境因素干擾，易造成信號指示異常問題，以此導致熱控保護回路產生誤動作，經過實際分析其主要由開關接觸不良造成，同時在邏輯關系異常環境下，需進一步結合電廠需求規范電路邏輯參數。例如：采用嚴格遵循標準機組邏輯設計系統參數，提高容錯率，降低故障失誤頻次，在實際電廠DCS系統運轉中，常需進行參數改革，更新運行曲線、控制參數、分析數據等信息，此時需電廠操作人員及時修改控制保護回路參數，使DCS系統控制保護回路參數與機組性能參數相匹配，以此保障電廠機組穩定運轉。值得一提的是，電廠規范電路邏輯參數時，可針對元器件等系統設施等展開邏輯優化，不僅能夠進一步提高熱控DCS系統穩定性，更可降低元器件等設施故障風險。

3.3 優化內部培訓管理

結合實際來看，電廠熱控DCS控制保護回路誤動作大部分皆由人為操作失誤引起，嚴重損害供電效率的同時造成電廠經濟損失，因此需嚴格控制電廠DCS系統操作人員綜合素質。例如：優化系統操作人員招聘指標，將專業技能、工作經驗作為重點招聘內容，結合實際系統操作內容設置崗位職責與需求；此外可定制完善內部培訓計劃，系統操作人員正式上崗前，需展開崗前培訓，針對DCS系統標準操作流程展開教學，同時需引導操作人員形成端正工作態度，明晰自身崗位責任，并樹立安全意識、責任意識，培訓達標后方可正式進入上崗工作，除此之外應定期展開崗間培訓，構建熱控誤動作數據庫，主要圍繞近階段熱控誤動作失誤展開分析，構結合實際案例進行培訓，提高員工操作重視程度；另外需結合培訓體系構建績效考核，將培訓評價與實踐操作作為關鍵指標，進一步落實熱控DCS系統標準操作制度。

3.4 現場監督定期檢查

為強化電廠熱控DCS系統管理，可優化標準操作流程，于實際操作前分析實際危險點，并結合專業指導計劃強化現場操作監管，此外借助物理隔離方式提高機組穩定性，并于系統機組醒目位置張貼操作標識，對于熱控DCS系統信號而言，工作人員需嚴格按照標準圖紙進行操作，結合現場監督杜絕經驗主義。例如：為保障熱控DCS系統穩定性、安全性，可采用具備防潮、防腐、防雨功能的系統接線盒，熱控操作人員需遠離輻射地區進行操作，最大程度保障設備安全，繼而規避熱控誤動作問題[3]。除此之外，可定期檢查電線電纜絕緣層，可通過絕緣電阻檢測與數據記錄完成定期檢驗，若存在數據波動較大情況，應結合實際DCS系統操作尋找原因，并通過更換電纜等手段規避系統斷路、短路現象，以此全面規避電廠熱控DCS系統操作誤動作問題。

4 結束語

綜上所述，熱控DCS控制保護回路誤動作能夠造成電廠安全事故，為最大程度保障電廠供電穩定，展開實際分析后發現硬件設施、控制邏輯、人為操作等均可造成誤動作產生，因此需有針對性展開處理，加強設備質量安全，并進一步規范DCS系統電路參數，完善電廠DCS系統培訓，此外為進一步規避誤動作，可加強現場監督，并定期展開系統電線電纜檢查，全面保障電廠穩定供電。