浅谈热控保护系统误动拒动的对策

牛敬伍

(大唐渭河热电厂,陕西咸阳 712085)

浅谈热控保护系统误动拒动的对策

牛敬伍

(大唐渭河热电厂,陕西咸阳 712085)

随着DCS控制系统的成熟发展,热工自动化程度越来越高,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。同时对热控保护的要求也越来越高,本文提出了防止热工保护误动及拒动采取的措施,对提高DCS系统的整体可靠性,保证机组安全、稳定运行具有一定的意义。

热工保护 误动 拒动 对策

热控保护是火力发电厂一个十分重要的、不可缺少的组成部分，对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。新时期，随着热工自动化程度的不断提高，装机容量的不断增大，为使机组更加可靠、安全、经济的运行，热控保护必须发挥更加稳定的作用。虽然相关技术已经趋于成熟，但在发电厂的实际运行过程中，热工保护误动、拒动的情况还是时有发生，而且出现了一些新的问题和特点。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为火力发电厂日益关注的焦点。本文从我厂实际运行多年的经验出发，浅析改善热工保护误动、拒动的方法。

1 热工保护误动、拒动原因分类

热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为:

(1)DCS软、硬件故障或保护逻辑设计不合理；

(2)热控保护所采用的测量元件故障；

(3)电缆接线短路、断路、虚接；

(4)信号线走线不合理，外干扰引入；

(5)热控设备电源故障；

(6)人为因素引起。

2 电厂热工 DCS 保护误动和拒动的防范策略

(1)改善DCS电源切换问题:DCS系统是由独立的两路冗余电源进行供电，但是在实际的操作过程中，两条冗余电路的电源切换方式，很可能导致设备电源的故障，这也是在生产活动中容易被忽略的地方。一般来说，电源切换电路是由两个继电器组成的，每个继电器都承担了一半的负荷，但是如果其中的一条电路出现电压波动现象，那么将会出现电源环流的现象，有可能导致整个DCS系统失电情况的发生。对于电源切换问题，可以通过以下切换电路进行。DCS电源供电切换的原理主要是，将第一路的电源作为主要的负载电源，然后将第二路电源作为辅助供电电源，只要主供电电源存在，那么整个系统将以主供电电源为主，这样的方案可以使得电源切换回路比较安全可靠。另外一路的负载切换回路原理也跟这个相同，仅仅将第一路和第二路的位置调换下即可。此外，如果在一定的条件下，可以由UPS为两路电源供电，这样可以提高整体电压的稳定性，减少波动情况的发生。

(2)增强DCS系统的抗干扰能力:首先，对于DCS系统来说，应该选择正确的接地地点，不断完善接地系统，提高系统接地的方式。在进行接地时，一般选用截面大于20mm2的通道线，接地的电阻应该小于2欧姆，同时，接地极要尽量埋在距离建筑物15m的地方，控制DCS系统接地点与强设备的距离，最起码要保证在10米以上，这样才能最大限度地增强DCS系统的抗干扰能力。其次，在选择信号电缆时，要尽量选择带有屏蔽电力的电缆，能够有效降低因动力线而产生的电磁干扰，还能够减少后期的维修资金，实现资金的节约和资金的最优化配置。还要根据不同的信号选择不同类型的电缆，坚决杜绝使用同一电缆的不同导线，对电源和信号进行同时传输，也要避免信号线和动力电缆的平行铺设，最大限度地减少电磁干扰的可能。最后，信号电缆在接入DCS系统之前，应该在信号两级之间，添加相应的滤波器，实现信号线与地间的并接，尽量减少差模干扰。

(3)热控保护的逻辑优化:当被用作热控保护的信号不好的时候，系统的误动率就会提高。在新机组逻辑设计或者是在运行机组检修的时候，可以采用容错逻辑设计的方法来进行，对于一些常出现故障的设备应当用逻辑的方法不断进行优化完善，通过事先设计好的逻辑容错措施降低误动作的发生。要不断优化保护定值的逻辑判断功能和信号坏值的检测剔除方法，更要充分考虑信号异常时逻辑的正确处理方法。例如，对于非常隐蔽的干扰源，在信号频繁跳变时可以采取适当增加延时的方法来避过跳变；也可以加入验证信号，当两路信号同时满足时，保护才动作。又比如高值的判断，是实高还是虚高，可以加入速率判断和定值回路来共同确认是否为坏值，是否需要剔除等等。

(4)改善热控就地设备的工作环境条件:根据火力发电厂热工DCS保护产生误动、拒动的原因可以看出，热控就地设备的工作环境，对于提高整个系统的安全性、可靠性也具有很重要的意义。因此，火力发电厂要加强对热控就地设备的工作环境条件的重视，从以下几个方面出发，比如让就地设备尽量远离热源、干扰和辐射，就地设备的接线盒要尽量设计的密封、防潮，同时还要加强防腐蚀的能力。此外，诸如一些变送器、过程开关等就地设备，要尽量将其安装在仪表柜中，在必要的时候，可以采取防冻伴热的措施，最大限度地降低热源对DCS控制系统的影响，延长热控设备的使用寿命，同时，也提高了系统的工作可靠性。

潮湿等恶劣环境中的电缆，然后在每次的检修工作中，加强对这部分电缆的电阻测量，检测其绝缘性，如果发现存在电阻值误差比较大的情况，应该及时更换电缆，降低热工保护误动的概率。

(5)加强技术培训、提高热控人员工作素质:在加强上述几个方面的重视之后，还要加强对热控人员的技术培训，不断提高热控人员的工作能力和工作素质。这是由于在对火力发电厂的热工DCS保护误动、拒动原因进行分析时，人为因素所造成的误动拒动因素占很大比例，因而，在制定相关的对策时，要加强对热控人员的技术培训和约束管理，敦促相关的热控人员严格执行定期维护制度，及时做好机组的设备维修管理，对于已经发现的隐患，及时进行排除和维护，在工作中做到有条不紊，谨慎细致，充分保障整个设备处于良好的工作状态。

(6)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。

(7)控制系统可靠性与其它专业的配合:由于热控设备覆盖着热力系统和热力设备的所有参数，各系统不仅相互联系，而且相互制约，因此，任何一个环节的故障都有可能通过热工保护系统发出跳机停炉信号，从而造成不必要的经济损失。需要指出的是热工保护系统误动作的次数，与有关部门的配合、运行人员对事故的处理能力密切相关，类似的故障有的转危为安，有的导致机组停机。一些异常工况出现或辅机保护动作，若运行操作得当，本可以避免MFT动作。此外有关部门与热工良好的配合，可减少或加速一些误动隐患的消除；因此要减少机组跳闸次数，除热工需在提高设备可靠性和自身因素方面努力外，需要热工和机务的协调配合和有效工作，达到对热工自动化设备的全方位管理。

3 结语

随着电力事业和高新技术的快速发展，发电设备日趋高度自动化和智能化，系统的安全性、可靠性变得日益重要。因此，加强热工保护误动、拒动预防、控制，对热力设备的安全运行具有重要的意义。

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[3]刘一福新建机组控制系统故障原因分析与处理[C].热工系统故障分析处理经验交流和疑难问题解决措施专题研讨会[A],2009.

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