探讨优化火电厂热控系统可靠性的方法

焦小龙

（山西大唐国际临汾热电有限责任公司,山西 临汾 041000）

1 热控系统故障及其原因分析

火电厂热控系统运行的过程中，其安全性和可靠性的影响因素很多，体现在五个方面：电气元件出现故障、电缆接线的故障、系统出现故障、设计安装中的故障和人为导致的故障。要想热控系统安全有效的运行就要根据故障产生方式的不同有针对性的预防和有效控制这些因素，以便降低故障放生率和有故障时能及时解决。

1.1 DCS系统产生的故障

热电厂的集散控制系统DCS融合了网络技术、计算机技术、过程控制技术和CRT技术4种技术。集散控制系统主要用于远程遥控现场设备、数据采集与监控和数据记录，其主要由两部分构成：一部分是作为中央处理器的主服务器，主要面向生产过程，包括电源、I/O模件、控制器和底板；另一部分是组态监控画面，其上位机监控画面包括工程师站、操作员站、实时数据显示、历史数据查询。所有数据都能通过网络与其他服务器进行数据交换。运行中如果DCS系统出现操作员站死机或接触不好、主DPU死机或脱网、辅助DPU切换失败、服务器死机等故障，轻则导致不能成功采集数据，导致设备无法完成远控，重则导致机组运行不安全不稳定，甚至可能导致机组的停机，造成设备损坏。

1.2 热控元件造成的故障分析

热控系统在运行过程中，热控元件造成的故障是指由于元件的安装不符合规范或者元件质量存在问题、元件的老化所导致的元件产生信号失真，导致设备发生误动作或者拒绝动作。电机组在运行过程中，发生热控元件故障不仅会影响机组的正常运行，威胁机组运行质量，还会威胁人身及财产安全。特别是热控元件中涉及到的ETS或FSSS主要保护软件，一旦这些主要保护软件出现故障，则重要辅机就会出现跳闸，整个机组都不能安全稳定运行，造成严重的经济损失。元件故障产生的主要原因包括以下几个方面：环境恶劣造成的元件故障、设备的长期使用致使元件老化、线路的虚接或短路、电缆破坏或受潮而引起的绝缘性能下降、系统的电源故障等。所以要想预防、避免或减少热控元件的故障，特别是电源系统故障危害，就要简单有效的严格控制这些潜在危险因素，特别是对电源的系统容量以及系统的负荷进行超载预防，尽可能的避免由于电源故障导致的FSSS、ETS等主控元件的误动作或拒动作。

1.3 系统逻辑缺陷

新机组投产之初，系统逻辑设计不完善，容易误发热控信号，引起设备误动作，容易造成机组非停。我厂在投产初期的试运行过程中就发生过多起机组非停，致使正式投产延误，均是由于系统逻辑设计不完善而造成的，设备安全受到影响。所以在热电厂的建设初期就应该加以重视系统设计的合理性，不断完善热控系统的逻辑设计，设计后多次审核，对逻辑设计中存在的漏洞提出修改意见，不断对其优化。

2 如何提高热控系统的可靠性

热电厂装机容量逐渐增大，机组运行参数也随之提高，热控系统的可靠性和稳定性也就越发重要。因为热控系统的可靠性和稳定性直接涉及到火电厂的安全稳定、经济高效、人员劳动强度。通过现代化自控技术和防御手段来提升热控系统的可靠性至关重要也是当务之急。在现代的热电厂建设与运行中，可以用热控系统的可靠性和稳定性来反映和评价火电厂智能化、自动化水平，也是热电厂运行维护中时刻考虑和关注的问题。

2.1 硬件

加强管理机组的硬件是指在选择、设计热控系统的设备元件过程中，应重视并加强对所有系统设备的稳定性、功能质量及自动化程度的检测，既要对热控系统的所有元件的可靠性、质量、和适用环境进行检测，还要控制系统设备的设计成本，从而可以达到系统中的所有设备功能的互补，使系统不断优化，避免因设备功能不足而导致设备管理故障。设备在设计和选型过程中，应该重点控制设备的质量，详细考察设备的适用环境和性能，选择信誉度高的品牌，质量优良、适合所用环境的产品，才能保证其运行过程中的性能实现，保障设备安全运行。还要在验收时严格要求热控设备入厂质量、随主设备配套供应的热控设备质量，这些是机组投产运行中安全隐患。还要准确合理的保管和维护对热控设备，因为热控设备成本更高还更容易出现问题，如果不进行精心保管，随便和主设备放置室外，则会导致热控设备损坏，甚至会缩短其使用寿命。要格外重视火电厂机组的基建安装，如果在安装过程中不规范或达不到安全要求，不仅不便于后期检修，也会导致安全隐患。特别是电缆保护管的安装方向要特别注意、在电缆保护管安装中很容易发生电缆保护管从上向下进入设备，而使设备进水损坏。

2.2 软件

在热控系统在运行和应用过程中，软件安全是指系统运行中产生的自我故障修复、软件的设计、系统的强制保护。系统软件设计要求系统能够满足对所有故障的保障，能够准确检测到设备的安全稳定。通过系统可以诊断出强制的过保护，以防止由于人为疏忽而恢复保护项目以至危及设备安全。把电源监视系统安装在控制柜内的冗余电源上，可以让热控人员及时知道双电源的切换动作并及时进行处理和检查。控制柜内部的集散控制系统（DCS）DPU、通信模件、电源采用冗余设计可以提高热控系统的软件安全稳定性。也可以对一些重要的热控信号进行冗余设置，并对来自同一取样点的信号进行监测。

2.3 逻辑优化

优化热控系统的逻辑设计，可以有效减少设备的误动作或拒绝动作。在设计初期，就必须认真测试、修改完善重要辅机保护或主保护的逻辑设计。要对重要的设备保护测点做到三取二逻辑判断，并通过质量码判断每一测点的好坏。一旦发现测点发生故障，就立即退出保护功能，变更为二取二，避免设备出现误动作；测量信号可以起到调解作用，其被调量更适于采用三取中的方法，能够保证良好的调节品质。假设所有门的全关风机跳闸，所涉及的逻辑需要与上开信号失去联系；三大风机启动的任一油泵运行，不低中的压力应包括控润滑油压力和制油压力等。为了减少和避免事故发生，就要对逻辑进行优化管理和完善，从而提高发电机组运行的安全性和稳定性。

2.4 设备维护

定期的做好设备维护工作能有效的提高和保障发电机组运行的安全性和稳定性。做好热控系统设备的日常维护与检修工作，能够及时发现设备存在的安全隐患，及时进行排除，使设备保持良好的运行状态。定期对逻辑组态备份，加强对工作和实验的定期维护，对操作站的硬件磁盘进行定期清理。尽可能做到对鼠标、键盘的定期更换以避免因鼠标、键盘失灵或接触不良而引发设备机组的运行问题。

3 结束语

随着我国电力能源和规模的蓬勃发展和创新，以及自动化水平的提高，使得火力发电厂机组容量不断增大并且运行参数不断提高，也使得对发电机组的热控系统的安全性和稳定性运行要求不断提高。所以只有不断地完善和提高热控系统运行的稳定性并及时检测、预防可能出现的故障，并进行及时维修清除，才能确保机组的安全性和稳定性。

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