电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨

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引言

受当前高新科技的影响,电厂在发展的过程中正在逐步向自动化设备的方向发展,而DCS控制保护系统凭借其安全、可靠、高效等优势加快了电厂发电组自动化方向发展的步伐。该系统的全面应用为工作人员带来了方便,但是一旦其在使用过程中出现故障,就会严重影响电厂各个环节的工作效率。因此,对可能引起DCS系统发生故障的原因进行总结归纳,并针对问题提出相应的解决措施。能够有效地杜绝已知原因造成系统故障的可能,降低效益损失,提升工作效率。

1 DCS的基本介绍

DCS系统的灵活性和扩展性都较好,能够对工作画面进行操作,在控制和运算方面都有较大的优势。其运算功能可以应用在对现有工艺参数进行推断方面,并根据结果预测接下来的参数走向,并结合历史数据对该趋势进行分析,一旦发现任何与标准不符的数据,都会及时发出警报,以此来保护整个系统的运作,使整个运行装置都能受到DCS系统的监控,保证在工艺生产过程中能够被全方面的监管。在该项技术被广泛应用后,其使用范围迅速扩大,随之而来的是大量的装置问题。对于热控系统中的电缆、测量、控制系统以及工作系统等在室外的装置而言,无论哪一个结构出现故障,都会影响整个系统,进而引发热控DCS控制保护回路误动作或者运营机组跳闸,最终影响整个系统的正常工作。热控系统能否正常运行直接影响经济效益的效益空间。

2 问题研究分析

2.1 软件故障引起的误动 热控软件的控制逻辑一定要正确,逻辑不完善容易导致DCS系统发生误动。在机组投产调试的过程中,或者在电厂进行了大的改动之后,发电机组的特性也会发生改变,从而导致DCS系统出现逻辑问题。DCS系统在技术改动之前对参数和函数曲线进行控制的逻辑可能无法满足技术改动之后设备的运行。这就需要在技术改动之后,对于软件的逻辑也要进行重新设定,对相关参数及函数曲线进行更改,这样才能保证软件的逻辑符合技术改动之后的设备,从而对系统误动进行防止。

2.2 电源或接地系统故障引起的误动 电源或接地系统故障主要表现为电源缺失,电源缺失的主要原因为供电系统的零线、火线、地线这三条线路存在着接触不良或者连接错误的问题。存在上述问题的系统,在长时间的使用之后会出现电源线路质量下降的问题,从而导致线路的绝缘保护装置被破坏或者线路的电阻太高等问题。当电源的设计不够完善,在地极电阻过大的情况下,地网与地极之间断开也会存在误动情况。

2.3 硬件设施存在故障 在整个DCS控制保护系统中,硬件设施是直接执行工作指令的部位。当其中出现元器件遭到破坏、电路出现接触不良、电源不按工作标准输出电压电流等问题时,会直接导致DCS发生故障。从而无法对整个工作系统进行实时监控,此时对设备的驱动效果受到影响,各个环节的指示灯会出现错误显示,进而引起保护系统对工作参数有了错误的分析与判断,最终使电厂热控系统DCS控制保护回路误动作。热工元件出现故障会直接导致主机和辅机对整个工作系统无法保护,从而产生误动现象,该种情况主要是元器件的质量不符规定标准。除此之外,在DCS逻辑中应用单元件工作也会容易引发元件故障,进而产生保护回路的误动作。在硬件设施中有还有电源和接地系统都容易损坏,零线、火线和地线在经过长时间使用后,会使外部的绝缘皮老化破损,使其暴露于空气,容易产生电线混电,使保护系统误动作,甚至引发火灾等重大事故。

3 优化措施分析

3.1 提高工作人员的综合素质并完善管理模式 电厂工作是由每个独立的员工进行自己的工作操作完成的,每个工作人员都应该拥有专业的工作技能与认真负责的工作态度。在技能方面,在招聘时就要严格要求,应该较为注重其专业技能与工作经验是否合乎岗位需求。在工作中对其进行统一培训,使其具有良好的技术水平,并通过适当的上岗操作,完成技能达标。在工作态度上,要让员工有清楚的责任意识与安危意识,使其能够从自身发展的角度考虑,进而在工作中能够以最佳的工作状态完成工作内容。电厂企业也是共同工作的整体,而整体的工作环境中应该有完善的管理系统,以此保证员工的工作质量与领导的公平管理。因此,在工作中要明确规定,严格遵守工作流程,在对数据库的信息进行修改时,要对其信息进行备份保存。日常工作中要规范操作并进行工作内容的详细记录。

3.2 采用多重化的热工信号摄取方法,可减少检测回路自身的误动作率 为了综合信号串联后误动作故障率降低和信号并联后拒动作故障率降低的优点,将两个信号先进行串联,然后进行并联。单个检测元件的误动作率或拒动作率很小时,四信号串并联后的信号单元的误动作率、拒动作率均大大减小。当用作联锁保护的测量信号本身不可靠时。系统的误动概率会大大增加。而热控保护联锁系统中的触发信号采用了不少单点测量信号。热控单点信号保护回路的异动,很多情况是外部因素诱导下的瞬间误发信号引起。不少故障仅仅是因为某个位置开关接触不良或某个挡板卡涩而造成机组跳闸。为防止单个部件或设备故障和控制逻辑不完善而造成机组跳闸,对运行中易出现故障的设备、部件和元件。从控制逻辑上进行优化和完善。通过预先设置的逻辑优化来降低或避免控制逻辑的误动作。运行机组应对热控保护连锁信号取样点的可靠性调试确认。对控制系统的硬件、逻辑条件、定值进行可静态、动态试验,对机组设备安全运行有严重影响的热控保护逻辑进行优化,例如：a.条件许可的单点信号保护逻辑。改为信号三取二选择逻辑。加入证实信号改为二取二逻辑。b.实施上述措施的同时。对进入保护联锁系统的模拟量信号,合理设置变化速率保护、延时时间。C,缩小量程来提高坏值信号剔除作用等故障诊断功能。设置保护联锁信号坏值切除与报警逻辑。如某厂因煤量波动引起风量大幅度波动引起引风机、送风机电流过载,通过合理设置风机变化速率保护、煤量限幅及煤量指令速率限制后,取得很好效果。

3.3 提高设计、施工、检修的水平 目前系统的电源以及主控模块的冗余设计以及得到普及,但是对于保护执行设备的动作电源也需要得到重视。在系统的设计时,对于一些重要的保护执行设备的动作电源采用冗余设计,摘要的检点要分散布置到不同的卡件上,这样对重要取样点能够得到准确的测量信号,降低保护误动作的可能性。在出现系统模块出现故障时,要迅速完成故障诊断,并对故障模块进行更换。企业需要定期派遣专业人员对系统进行维护和检修,对热控系统的工作人员加强技术培训,通过开展讲座、竞赛等形式提高操作人员的技术水平。

3.4 完善管理制度 对应用软件要做好备份,在数据库修改前要做好保存。更新或修改软件时要遵守规范,做好记录。计算机要做好病毒防范措施,在没有经过测试和确认的软件不能下载。在系统出现故障时,要确保能够继续运行的部分正常监控,排除故障。在维护设备时要做好完善的隔离措施,避免出现设备联锁反应的误动作。

3.5 应用可靠的技术和元器件 为了提高DCS系统控制回路的可靠性,应当选择安全可靠、应用成熟的热控元件。出于成本考虑,在有限的资金下企业可能选择降低元器件质量标准的方式减少成本,但是在一些关键和高要求的部分,应当选择高质量的设备,保证DCS系统运行的可靠性。通过提高DCS系统硬件的质量能够降低系统误动的概率,并有助于DCS软件进行自诊的能力。

结语

电力能源在社会上的广泛应用,促进了电力行业科学技术的发展,而现代化高端科学技术在行业中的应用,使得电力生产更为高效化、自动化。在电厂中,DCS系统的引进,使得电力生产更为高效智能,这一系统具有良好的灵活性与拓展性,能够通过监测发电机组运行数据,将之与标准数据对比,来预测生产障碍,从而实现前瞻性调整、检修,确保电厂发电工作的正常进行。DCS系统虽然比较先进,但是在硬件设施、控制逻辑、外部环境、调试过程等方面其实存在一定缺陷,这些缺陷导致系统容易出现控制回路误动作。深入分析电厂热控DCS控制保护回路误动作原因,提出合理解决措施,确保系统控制逻辑、回路动作正常,对于电厂安全平稳生产有着重要意义。