热控系统出现保护误动与保护拒动原因及解决方法

周尔逊 张正涛 亓艳杰

摘 要：文章对热控系统出现的保护误动及拒动发生的原因进行了详尽分析与总结，并对防止热控实际工作中出现保护误动与保护拒动提出了解决方法，为热控系统的安全可靠运行的有效性提高以及对于发电厂运行安全性和可靠性有极高的参考性。

关键词：热控保护；保护误动；保护拒动

热控系统是现代发电厂极为重要的系统，其中保护系统是发电厂热控系统中必不可缺的分系统之一。热控保护系统对于发电厂设备设施在生产安全及设备可靠性上起到了决定性作用。在发电厂的关键设备设施出现可能会造成严重后果的重大故障时，如果可以立即采取相关的热工保护措施，使之消弭故障或减小故障带来的后果，等待系统停运后进行处理，进而可以避免发生重大的系统及人身事故的产生。可是在发电厂的关键设备处于正常生产运行模式时，保护系统是由于自身原因而出现故障导致相关的联锁动作，造成关联的设备停止运转，这被称做热工保护误动；在发电厂设备发生相关故障后，保护系统随之发生故障而导致拒绝相关动作，被称为保护拒动。而保护的拒动及误动对发电厂造成不必要的经济损失，并且极可能造成相关事故的无法避免和产生严重后果并随之扩大。

随着发电厂热控系统不断的进步，自动化程度对于热控系统来说也提高很快，依靠着热控系统的方便性及优越性，使发电厂很大的提高了设备的可靠及安全和经济性运行。可是热控系统中还是会经常出现保护的误动与拒动。因此如何防止热工保护系统失灵和热工保护的误动及拒动已经成为发电厂在其运行中越来越重视的问题。

1 热控系统中保护误动及拒动出现的相关原因的分类

热控保护误动及拒动出现的相关原因在理论上分为：

（1）设计、安装、调试存在缺陷；（2）热控设备元件故障；（3）系统软、硬件故障；（4）电缆接线问题；（5）相关设备电源故障；（6）相关人为因素。

2 热控系统保护误动和拒动出现的原因分析

2.1 设计和安装及调试中出现缺陷

有发电厂由于热工系统在起初的设计上与设备安装中或后期调试时出现了质量上的缺陷因此导致容易出现热工保护误动与拒动。例如有些锅炉的炉桶把汽水取样管均引至同一个连通的平衡容器中，然后再通过连通的平衡容器的中段来引出差压变送器的采样管，在电力系统25项反措中是严格禁止依靠这种方法进行采样。还有些发电厂在锅炉基础的建设中，锅炉炉膛的负压侧采样管不依照相关的规定设计进行安装，从而导致炉膛的负压侧采样管安装的角度倾斜度达不到要求，致使炉膛负压侧采样管被堵塞严重，无法再进行测量，而出现了锅炉负压保护拒动的现象。

2.2 热控设备元件故障

因热控设备元件故障误发信号而造成的保护误动及拒动的相关比例也是很大的，某些发电厂因为相关的热控元件产生的故障导致热控保护误动或拒动，有些比例甚至超过了50%；具体原因大概如下热控设备的老化和质量缺陷，设备未进行冗余设置。

2.3 软硬件出现故障

由于热控系统的不断升级，在保障发电厂安全和可靠上，热工保护系统均加入了比较关键的控制站例如：DEH机柜、ETS机柜、FSSS机柜等，在相关的控制站的主CPU与冗余CPU均出现问题死机时就会导致停机保护的产生，而热控系统的相关软件与硬件出现故障造成保护误动也会有发生的可能性。而出现故障的原因大多是由于输出模块或卡件或者网络通讯等出现问题引起保护误动发生。

2.4 线缆接线问题

在电厂现场线缆出现问题主要表现在电缆出现虚接、短路或断路等问题进而引起的误动与拒动，大多是由于对线缆的保养不注意从而导致线缆出现老化现象或线缆的绝缘被破坏，也与线缆所处环境潮湿等有关系。

2.5 相关的设备出现电源故障

热工保护中均加入了热控系统的设备电源故障停机保护。如果热控系统的相关设备主电源与冗余电源均出现故障就会引发热控保护误动或拒动。原因主要是热控设备电源系统设计不可靠导致、电源接插件接触不良。有电站曾因设备的电磁阀机柜的电源故障从而导致保护误动或拒动。

2.6 相关人为因素

因为人为因素而造成的热工保护误动很多是热工的操作维护人员对于电子设备间不熟悉、在强制中出现错误或强制中遗漏了相关信号，或对于仪表使用不正确等错误操作而引起。引起拒动的原因很多是由于热工人员忘记恢复电源、设备的二次门等引起。和热工人员的专业素质及责任心有很大关系。

3 防止热工保护误动与拒动的一些办法

由于热控的相应设备是覆盖着整个发电厂设备的所有参数，并且各系统的关联是互相制约的，因此任一的节点出现了故障都是有可能致使热工保护发出停止指令，就会有可能造成设备的损害及经济上的损失。所以提高热工保护系统的安全与可靠性及稳定性是非常必要的。

3.1 对热工系统中的保护逻辑其组态进行相应优化，来提高热工保护的可靠与安全性，对降低热工保护系统出现误动与拒动是具有相当重要的意义。而提高热工系统中的相应硬件质量及软件自我诊断的能力，可以提前来预防和降低故障率。

3.2 设备环境中的温度与湿度、灰尘和振动对热工设备有着十分重大影响。热工控制设备间内的环境因素的调整，可以增加热工设备的使用寿命，并且能对整个系统在全部工作中的可靠性有所提高。发电厂就地的设备其工作环境基本都是不容乐观的，而如何能改善电站就地热工设备的工作环境，对于整个热工系统工作中的安全与可靠性是有重要意义的。比如：热工设备的出线接线盒是必须求密封完整，应能防止雨淋、防止潮湿、防止腐蚀；并且热工就地设备是需要远离辐射源及热源；应该安装在仪表柜内，而且要采取防冻及伴热等相应的措施。

3.3 对保护执行设备及重要的热控信号应该进行相应的冗余配置，重要的热工测点其通道应该分布在不同的独立机柜中以达到风险的相应分散，这样可以提高测点的可靠性。而重要的热工测点对其就地的采样孔也应该多点进行监测而且应使用相互独立的方式进行采样。进行相关设备的冗余设计能对故障查找及排除具有显著的作用。

3.4 必须制定且严格执行热工设备定期维护的制度。热工设备其检修也要认真进行管理，这样就可以保证能及时发现相关热工设备的问题，并且可以使热工设备一直能处于最佳的工作状态中。在停运进行检修时，应对系统彻底检查、维护，并且进行所有的保护实验。

4 结束语

在发电厂各种技术的不断发展中，发电厂设备的自动与智能不断的完善，热工系统的安全与可靠性也日益的重要起来。可不管如何领先的发电厂设备，要能做到绝对可靠都是不可能的。因此，“发生热工故障”是绝对的。可是热工故障和热工事故之间却不是必然的，对热工故障也不是不能防范，关键是如何进行提前检测、发现相关热工故障，然后预防及弱化热工故障、控制和排除热工故障，进而避免热工故障的扩大化。依靠努力使发电厂的热工系统保护的正确率尽可能达到百分之百，为发电厂设备的安全与可靠运行把好关。这是热工人员所尽量追求的终极目标。