电厂热工保护系统故障诊断与防控对策

张家壮

摘 要：随着电厂装机容量不断增加，而电厂热工保护系统也开始向自动化方向发展，在当前发电机组容量增加的同时，导致热工保护系统的发生误动及拒动的机率增加。本文分析了热工系统的重要性和造成热工保护系统误动、拒动的原因，提出了改进热工保护系统的具体措施，保证热工保护系统处于稳定的状况，减少其故障的发生率。

关键词：电厂；热工保护；故障；措施

发电厂的保护有发电机保护、热工保护 、高压电机保护 、低压电机保护、 变压器保护等。其中热工保护系统是电厂极为重要的一部分，其属于电厂核心技术，对于机组运行的稳定性起着关键的作用。发电机保护、热工保护 、高压电机保护 、低压电机保护、 变压器保护等。在实际机组运行过程中，由于各种不可预料的故障发生，使得热工保护出现误动和拒动的事件，从而导致机组停机，给电厂带来较大的经济损失，所以提高电厂热工自动化的可靠性和安全性不仅具有现实意义，同时也具有一定的迫切性。目前电力行业竞争较为激烈，而机组能否正常运行与热工保护系统是息息相关的，因为在系统运行时故障发生的初期，热工自动化系统可以自动限制运行或是叫停，来保证设备的安全，热工保护系统的稳定性是保证电厂经营成功的重要基础。因此需要对热工保护系统做好相关检测工作，对其自身可能发生的故障做好相关的预防措施，使其精密度得以提高，确保电厂热电设备得以安全运行。

1 热工保护系统常见故障

1.1 DCS 故障。由于DCS 在运行过程中，其信息处理卡、输电模块、设定值模式和网络通讯等发生故障时，则会导致热工保护系统保护误动的发生。

1.2 热控元件故障。热控元器件都有一定的生命周期，随着使用时间的增加，元器件发生老化是不可避免的，老化的元器件即进入了故障高发区，从而误发信号导致误动和拒动的事件发生，这类故障在电厂中熱工保护拒动和误动事件中占有较大的比例。

1.3 电缆接线故障。当电缆发生老化时，则会导致绝缘受到破坏，这样接线柱内则容易进水或是受到潮湿空气的腐蚀，极易发生断路及虚接的情况，从而导致保护误动事件的发生。

1.4 设备电源故障。DCS 的应用，有效的提高热工保护的可靠性和稳定性，也使热控系统自动化程度得以提高，同时在一些控制站内设置了电源故障停机保护，但由于电源自身插件接触不良及设计不合理等问题所引发的电源故障是导致热工保护误动和拒次增加的主要因素。

1.5 人为引发的故障。热工保护系统在设计、安装及调试过程中都需要人员进行操作，而部分维护人员由于缺乏必要的责任心及专业知识欠缺，在操作中失误，从而导致热工保护误动或拒动事件的发生。

2 热工保护系统常见故障防控措施

在电厂机组运行过程中，其热力系统及热力设备内的所有参数都是相互联系和相互制约的，所以任何一个环节发生故障，都可能导致热工保护系统发生错误的信号，引发误动及拒动的事件发生，由此给电厂带来较大的经济损失。所以针对热工保护系统中常见故障采取积极的防控措施，保证热工保护系统的可靠性是非常重要的一项工作。

2.1 采用冗余设计

过程控制站的电源和DPU 冗余设计已成为普遍，对一些保护执行设备（如跳闸电磁阀）的动作电源也应该监控起来。对一些重要热工信号也应进行冗余设置，并且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断，重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险，提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多点并相互独立的方法取样，以提高其可靠性，并方便故障处理。一个取样，多点并列的方法有待考虑改进。

2.2 加强热控元件的可靠性。热控自动化程度的提高使其对热控元件的可靠性也有了更高的要求，所以需要选择技术成熟、可靠的热控元件，同时还要保证就地热控设备的质量，从而提高DCS 系统的可靠性和安全性。

2.3 优化保护逻辑组态。优化保护逻辑组态，对提高保护系统的可靠性、安全性，降低热控保护系统的误动、拒动率具有十分重要的意义。结合我们厂的实际情况，由于施工问题磨煤机一次风混合风量测点经常由于管路积灰而跳变，并多次跳磨煤机。后经过逻辑优化将一次风混合风压力信号和一次风混合风量信号相与，就排除了这样的误动。

2.4 提高DCS 硬件质量和软件的自诊断能力。努力提高DCS 系统软、硬件的质量和自诊断能力，对提前预防、软化故障有着十分重要的作用。

2.5 对设计、施工、调试、检修质量严格把关。提高热控设备的设计、施工、调试、检修质量对提高热控保护的可靠性有着长远的重要意义。

2.6 强化电子间的环境条件。热控设备都是由电子元器件组成，而电子元器件对于环境条件

具有较高的要求，环境中的温度、湿度、灰尘及振动都会对电子元器件产生较大的影响，所以需要保证电子间的环境条件，从而确保电子设备的使用寿命，增加系统运行的可靠性。

2.7 改善热控就地设备的工作环境条件。由于就地设备的工作环境较为恶劣，所以需要对就地设备做好防雨、防潮、防腐蚀、防辐射及防干扰等相关措施，条件允许时则宜将就地设备安装在仪表柜内，保证热控就地设备在一个良好的工作环境下工作。

2.8 做好定期维护工作。热控设备需要在运行过程中对其各项检修制度进行具体的贯彻落实，从而及时发现运行过程中的隐患，确保设备处于安全、可靠的运行状态下。而当热控设备停机时，要抓住这一时机，对热工保护系统进行详细的检修，同时还要做好相关的校验工作，确保其合格后才能使用。

2.9 提高热控人员综合素质。由于技术发展及更新的速度提高，所以各电厂中都存在着人员技术素质跟不上实际需求的情况。这就需要电力企业加强人员培训的力度，通过远程和网上教育，强化人员的技术能力，使其技术素质得以不断的提高，从而为热工工作的健康打下扎实的基础。在实际培训工作开展过程中，需要组编系列培训教材，同时还要建立岗位证书制度，加强与院校的合作，充分利用网络的便利性，定期在网上发布技术水平测试试卷，定期举办行业技术操作闺中密友，充分的调动起热工专业人员学习的积极性和主动性，从而打造一支科学严谨、责任心强、专业技能和管理技能扎实的一专多能的热工队伍。

3 结束语

近年来电力企业取得了快速的发展，而且其技术开始向自动化和智能化的方向发展，这就使电厂的热工系统的安全性和可靠性得到较好的保证。但还是很难避免故障的发生，所以需要在日常工作中及时对故障做好相应的防范措施，从而起到预防和控制的目的，避免故障的进一步扩大。热工保护系统是为热力设备安全运行起着保障作用，所以其动作的正确率是至关重要的，这就需要在当前技术水平不断提高的情况下，加强对热控保护的研究力度，使其与其他专业进行有效的结合，从而减少或是避免热工保护系统故障的发生，确保电厂热工设备的正常运行，使电厂的经济效益和社会效益得以实现。

参考文献

1. 孙宪龙.完善宏伟电厂热工保护系统可靠性措施浅析[J].科技创新导报，2011（03）.

2. 焦宏波，窦红霞. 火电厂典型热工保护误动的原因分析与改进[J]. 电力安全技术. 2011（03）