关于小型热电站汽轮机保护系统的改造研究

张飞

摘 要：电力能源的生产和应用，一直以来都是我国国民经济增长当中较为主要和关键性的影响因素之一，煤炭活力发电也是我国较为典型和主要的电力能源获取渠道之一。小型热点站汽轮机保护系统在煤炭活力发电以及能源获取工作开展的过程之中，占据着极其重要的应用地位。文章在简单介绍小型热电站汽轮机实际的应用作用的基础之上，对能够帮助技术人员有效改造保护系统应用效率的方式做出了详细的论述。

关键词：小型热电站；汽轮机；保护系统；改造

前言

在电力能源发电的理论性研究层面上，汽轮机的应用能够通过转换蒸汽抽气过程中力量能源的存在形式，将原本蒸汽的动力作用转换成汽轮机旋转的机械动能。汽轮机的应用连接着热电站当中热力供应与电力能源摄取，两个较为主要和关鍵性的生产工作环节。如何通过更加便捷有效的方式，更好的保障汽轮机保护系统应用的实际安全系数，不仅是热电站的关键性工作环节，也是技术人员的重要研究课题。

1 热电站之中应用汽轮机系统的实际作用

在热电站正常工作运行的过程中结合应用汽轮机的保护系统，有其显著的应用优势和应用功能。通过相关技术人员长时间反复的实验证明，将现代化的机械保护系统结合应用到小型热电站各项工作环节之中，能够对汽轮机的各组织零部件起到不同程度的保障作用。在智能化电子保护系统的帮助和监督下，当汽轮机在正常运作的过程之中出现应用故障的安全隐患现象时，保护系统可以自动产生警报提示，将应用故障的信息及时传达给技术检修人员[1]。

系统实际的保护功能主要可以根据保护内容的不同，细致划分为两个不同的作用方面。其一是当汽轮机的运行参数出现异常时，保护系统能够通过实时信息传递的技术应用手段，将汽轮机运行参数的变化状态第一时间体现在电子显示器之上。其二，当汽轮机停止运行进入到休眠状态时，保护系统可以及时记录并储存其在运行过程之中的参数变化信息。为技术检修人员汽轮机维修养护工作的开展，提供系统化理论化的数据参数支持[2]。

2 汽轮机保护系统应用的发展现状

在我国电力和热力能源研发领域之中，有关汽轮机保护系统的研究和应用主要开始于上个世纪的七十年代后期。发展到今天已经更替了两代科技研究人员，经历了将近五十年时间的发展历史。在众多科技研发人员反复实践和探索学习的努力下，有关汽轮机自动保护系统改造与完善工作的开展，已经取得了卓越的研究成果。但与经济大国相比，国内汽轮机保护系统研发和应用的时间较短。大部分技术应用手段的来源，对国外成型案例的依赖性较强。过于追求保护系统创立和应用的实践模式，缺乏系统化理论化的文字研究依据[3]。

例如，在如今国内大部分小型热电站汽轮机保护系统的研发和应用过程之中，保护系统的智能化检测装置往往只能自动辨别简单的系统故障现象，除具备自动紧急停机的智能化控制功能以外，不具备其他故障点检测以及损害程度确认的系统程序设定。当汽轮机内部个别小型零部件发生磨损过重或者运作失灵的故障现象时，往往要通过全面停止整个汽轮机的工作状态，在对系统内部各个组织零件进行逐一盘查的基础之上，才能实现汽轮机机械设备的检修和保养工作。一旦技术人员自身检修能力低下，或者出现故障检修盲点时，过长的检修时间将为电力企业带来巨大的经济损失。

在此基础之上，有部分经过改造改良的汽轮机保护系统，在系统零件的运行参数发生异常变动的故障现象时，汽轮机内部凝器组件的真空控制力度也会逐渐下降。在汽轮机停止工作状态后产生的润滑试剂的排放量过大时，会造成整个发电机组能源负荷压力过大而出现自动跳闸的操作现象。不仅汽轮机的自动保护系统会发出安全故障的警报提示，整个机械机组的主汽门警报也会同时响起。两种警报提示会对技术人员故障检修工作的有序开展带来一定的干扰，极容易在实际检测的过程之中产生失误判断的检修现象，降低了检修保养工作开展的精准度。

3 汽轮机保护系统的改造

3.1 改造思路与改造特点

在对汽轮机的保护系统进行改造和重组工作的过程之中，技术人员应当首先明确保护系统改造工作开展的实际针对对象，全面掌握和了解汽轮机硬件机械设备在应用过程之中主要的应用特征。汽轮机相比小型热电站内部其他的大型机械设备，具有机械工作负荷量较小以及成本支持水平较高等固有的应用特征。因此，对汽轮机保护系统的应用进行改造时，应当在确保系统高效运转的前提条件下，将保护系统改造的最终费用支出成本作为主要考量对象。在对保护系统进行改造的过程之中，可以适当保留汽轮机原有的液压式控制程序，根据汽轮机在小型热电站当中实际的工作状态，重新调试整个保护系统停机运转速度、润滑油负荷能力等指定的参数信息。根据汽轮机保护系统的实际工作流程，将其监督管理的各个工作环节进行深入的划分。

一般情况下，当今社会小型热电站当中汽轮机保护系统的划分，可以根据其监管对象的不同，进一步划分为数据采集、运行监控、润滑油监管以及现场运行监督，四个各自看似独立又相互关联的组成部分。技术人员可以通过应用现代化信息技术当中计算机数据模板信息整理的方式，帮助保护系统提取后备监控技术的DAS数据信息。相比传统保护系统当中大面积信息提取的监控管理方式，通过应用后备信息模板技术提取的数据信息，其可靠性和精准度可以提升到九十九个百分点以上。在此现代化技术手段支持下创建的安全保护系统，能够更好的符合汽轮机现场作业的操作要求[4]。

3.2 保护系统改造的构架设计

为更好的提升现代化汽轮机保护系统的构建效率，除转变传统的改造思路以外，还要重建更加合理的保护体系构架。经过相关技术研发人员长时间反复的实验认证得出结论，通过结合应用DCS的现代化系统应用方式，能够实现在短时间内大幅度提升和保护系统的实际工作效率。技术人员在应用DCS系统对汽轮机的保护系统进行时，可以将整个保护系统的构架设计分为四个不同的作业层次，直接控制的作业管理层、中间协调的管理层以及生产统计和经营管理等，都是基本系统构架当中较为主要和关键性的组成部分。但需要相关技术人员尤为注意的是，小型热电站当中汽轮机保护系统的组织构架不一定要严格遵循四层工作层次的划分模式。如果热电站自身电力传输工作开展的经营规模较小，则可以根据保护系统的实际管控范围，将系统构架的体系设计浓缩成一层或者二层的基本构架模式。

3.3 保护系统智能化功能改造的实现

通过对小型热电站内部汽轮机保护系统的构架设计形式进行逐一的完善和重组，现代化汽轮机保护系统的改造随之进入到系统智能化应用的实现阶段。技术人员要通过应用相对应高效率的功能模块，实现智能保护系统应用集中化变成思路的应用处理。根据汽轮机保护系统应用的监控目的的各不相同，可以将整体的智能化编程模块分解成各个分支组成部分。在安全故障参数采集方面，应用数据采集的智能化处理模块，以及数据监控的系统运行木块。在故障参数信息检索方面，结合应用历史数据储存检索的检测模块。将报警模块由原本集中统计的监控设定模式，转换到目前分层次、分环节的分化处理监督的应用模式之中。

在必要时，技术工作人员还可以在整个智能化监督保护系统的终端编程部分，设定融入一定形式的MIS系统信息接口。当汽轮机保护系统在应用过程之中出现不可修复的故障疑点时，小型变电站的高层管理人员可以在第一时间与汽轮机的生产厂家进行故障修复的信息沟通。不仅能够从根本上提升保护系统的应用效率，还能够在一定程度上优化智能化汽轮机保护系统，在监管修复工作开展时的抗信号干扰能力。通过更加详细的故障参数信息的储存以及高速度的检索工作的开展，汽轮机的使用寿命将得到最大限度的延长，最终实现企业社会经济收益水平的飞速上涨[5]。

4 结束语

总而言之，将汽轮机保护系统结合应用到热电站能源保护以及能源摄取工作的过程之中，是当今社会能源开发行业技术应用水平不断提升的必然发展结果。实现保护系统的高效改造，不仅能够延长热电站内部汽轮机械设备的实际使用寿命，还能提升电力能源传输以及热力能源供应的安全系数。技术人员要在结合汽轮机实际应用现状的基础之上，设定科学合理的改造方案，才能在短时间内实现相应保护系统的高效改造。

参考文献

[1]陈大巍.某电站汽轮机组事故隔板紧急处理方案分析[J].机械工程师，2016，01：244-245.

[2]翟偉，夏慧.电站汽轮机通流部分故障分析[J].山东工业技术，2016，09：34.

[3]四川统一战线中国特色社会主义教育基地展示——东方汽轮机

有限公司掠影[J].四川统一战线，2016，02：50.

[4]冀润景，黄智星，石书雨.百万千瓦核电站汽轮机旁排阀变更后的选型和验证[J].中国电力，2016，05：76-81.

[5]刘晓东.核电站汽轮机运行特点与监测诊断[J].山东工业技术，2016，19：148.