火电厂热控自动化保护装置维护分析

晏崇林

摘  要：火电厂的运行安全直接影响着区域电力系统例如城市的安全、稳定、可靠供电，因此加强火电厂的运行安全保护凸显得直观重要。热控自动化保护装置是任何电力设备运行必须安装的安全自动保护装置，它在运行的过程中对火电厂电力系统的安全起监控和保护作用。电力企业通过对热控自动化保护装置的维护来确保电力系统的运行安全。文章从介绍热控自动化保护装置及其重要性入手，分析了火电厂热控自动化保护装置运行中的常见问题，探讨了有效的安全维护策略。旨在为火电厂热控自动化保护装置的安全管理提供一些参考。

关键词：火电厂;自动化保护装置;维护分析

中图分类号：TM621.6       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）29-0116-02

Abstract： The operation safety of thermal power plant directly affects the regional power system， such as the safety， stability and reliability of power supply in the city， so it is very important to strengthen the operation safety protection of thermal power plant. Thermal control automatic protection device is a safety automatic protection device that must be installed in the operation of any power equipment. It plays a monitoring and protection role in the process of operation of the power system of thermal power plant. The power enterprise ensures the operation safety of the power system through the maintenance of the thermal control automatic protection device. This paper starts with the introduction of thermal control automation protection device and its importance， analyzes the common problems in the operation of thermal control automation protection device in thermal power plant， and discusses the effective safety maintenance strategy. The purpose of this paper is to provide some references for the safety management of thermal control automatic protection devices in thermal power plants.

Keywords： thermal power plant; automatic protection device; maintenance analysis

引言

隨着火电厂的汽轮机组容量不断增大，蒸汽参数相比过去不断提高，其热力系统自动化程度高，系统内部构造及运行参数复杂，这对火电厂运行的安全管理提出了更高的要求。为了保护电力系统安全可靠的运行，系统装设有热控自动化保护装置。保护装置在监测到电力系统故障或危险时就会自动发出报警和跳闸的命令，从而预防电力系统发生严重的安全事故。由此可见，火电厂热控自动化保护装置对于保障电力系统安全运行有着重要的意义。但保障火电厂电力系统安全的前提是热控自动化保护装置必须满足安全运行的状态。因此，火电厂必须重视热控自动化保护装置的安全检测与维护保养。研究该课题对提高自动化保护装置在电力系统运行安全中的保护作用有着重要的意义。

1 热控自动化保护装置及其重要性

1.1 热控自动化保护装置概述

热控自动化保护装置是为了保障热控系统运行安全而在电力元件、电力设备及线路关键部位安装的测温元件及其他测量和控制温度的自动化保护装置。常见的包括热工热量控制仪、信号灯、保护连锁、测温器、保护套管等。由于火电厂热力系统极其复杂，因此热控自动化保护装置类型非常多样。它安装在热力系统各个需要被检测温度的位置及其设备表面。热控自动化保护装置都是紧贴被测物体表面，且为了防止高温高压冲击造成的保护失效，自动化保护装置均需要安装保护套管。

1.2 重要性

热控自动化保护装置可以通过对热力系统运行过程中各部位温度的测量来监控系统各部位运行的异常，在检测到设备及系统运行安全时发出告警或提示，为检修人员提供设备检修和维护的依据。热控自动化保护装置的应用使得热力系统故障检修更具计划性和主动性，通过热控自动化保护装置的保护作用监测系统运行安全，并利用监测的数据实现对电力系统设备的周期性、计划性的检测与校验，为火电厂热控系统及设备的管理模式的创新提供了条件。这种预防为主、安全管理的模式能够在确保系统安全运行的前提降低系统安全管理的成本，从而提高电力系统运营的经济效益。由此可见，热控自动化保护装置的应用及有效维护对电力系统可持续发展有着重要的促进意义。

2 热控自动化保护装置运行中的常见问题

2.1 设计缺陷引发的问题

热控自动化保护装置的自身质量直接影响着其对热力系统安全保护和运行状态的监测效果。热力系统中应用到的热控自动化保护装置类型多样，每个热控自动化保护装置自身结构复杂，在热控保护功能上存在差异性。火电厂的热力系统是复杂而特殊的环境，它对自动保护装置的针对性设计要求较高，部分自动保护装置符合通用性设计，但对特殊环境的适应性一般。由于热控自动化保护装置自身设计问题，导致其无法满足火电厂热力系统及设备更加精准的保护动作需求，导致其保护功能弱化。此外，型号、品牌差异性问题等，都会影响热控自动化保护装置的运行功能。

2.2 运行中的异常问题

自动化保护装置自身也属于精密电子元件，运行过程中难免会发生故障。如DCS硬件故障，当它发生故障后对热控系统的监控就会失效，导致部分监测参数失真，系统的自动调节保护动作就会失灵。假设遇到热力系统同时发生故障的情况，就会出现自动保护装置可能报警，也可能不报警的问题。部分情况监测到故障时也无法启动自动保护动作，导致保护失效。我们再来分析DCS硬件故障，它的故障来源可能是硬件板、电源、终端设备，也有可能是通信线路故障。以上都是自动保护装置运行中发生故障后不可避免的问题。

2.3 安全管理中的问题

火电厂热力系统热控自动化保护装置的类型多、分布位置多，运行期间需要检修人员定期检修可维护。在自动保护装置安全管理中，可能存在检修遗漏或不到位等问题，未能及时发现自动保护装置缺陷或异常，为自动保护装置运行埋下了安全隐患。这种管理长期失效就会导致热力系统安全保护失效或滞后了，严重影响热力系统运行的可靠性。

2.4 自动化保护装置状态的问题

热控自动化保护装置在实际运行中并非只有明显的故障异常状态和参数错误等问题，还存在一些潜在的故障隐患及危险源。这些问题一般很难发现，需要借助装置性能检测仪器才能全面了解装置的性能是否存在异常。然而实际检测过程中，或由于检测仪器或设备不全，或因为检测技术人员疏忽大意，导致一些安全隐患逐渐的扩大。部分问题未能及时得到有效处理时，就会导致自动保护装置出现保护失效的问题。

3 热控自动化保护装置的维护策略

热控自动化保护装置对热力系统的维护是贯穿于热力系统整个运行生命周期内的，从热控自动保护装置规划安装起，就已经承担了对热力系统安全保护的任务。因此，对热控自动化保护装置的维护应该从各个阶段开始关注。包括设计安装、运行期间、安全管理期间等，确保热控自动保护装置性能和功能始终能够承担起对热控保护系统的保护作用。

3.1 强化设计维护

火电厂热控系统的自动化保护装置设计应该符合系统保护的需求，在设计上应该充分体现对热力系统设备及各部位的针对性保护需求。建议制造单位应该充分分析火电厂热力系统，结合当下火电厂机组容量及参数设计热控自动化保护装置性能及功能，来确保自动化保护装置应用于热控系统中时保护动作的有效性，实现精准监控和自动化保护。在保护装置选材设计上，应充分考虑其高温高压的使用环境，选择绝缘性好、耐久性的外壳材料，硬件板应采用集成化设计，选择敏感性较强的材料。

3.2 强化运行监测及维护

在火电厂热力系统运行期间，保护装置正式承担保护任务。这期间，热控自动化装置必须保证热控信号接受的稳定性、报警等的安全性、参数监控的真实有效性。为此，在运行期间要对热控自动保护装置做定期的运行维护与监控，密切关注运行状态及各部分功能的有效性。为了分析热控自动化装置的运行状态，建议对其作运行内容的记录，记录每项内容详细的时间、动作、维护时间等，并利用大数据分析技术对同类型的自动化保护装置的维护周期、生命周期、影响因素等进行分析，通过分析确定影响因素，再加强对影响因素的管控。例如确定故障来源与电磁干扰，就需要通过加强预防电磁干扰来保护热控自动化保护装置的运行状态。

3.3 强化预防性安全维护管理

热控自动化保护装置的维护是一项长期的工作，同时也是确保热力系统安全运行的重点任务。在管理方面，为了提高维护的有序性、有效性和维护效率，建议对热控自动保护装置建立档案表，同时制定预防安全管理體系，加强规律性、周期性维护检查与分析，以预防为主，加强问题判断的管理，强化现场检查、调试、维护，及时排除潜在性的故障。

3.4 加强热控系统控制功能的逻辑优化

为了提升热控系统运行的安全性，建议对热控系统控制功能逻辑进行优化。热控控制逻辑的优化可以提高系统对一些小故障的优化。系统通过预先设计保护的程序来判断热控系统动作质量的正确与否。当系统检测到逻辑错误时，表明热控系统控制出现了失误，系统需要自动做出反应和调整，来启动故障保护。这样即便在自动化保护装置故障时联动保护无法启动的情况下，热控系统也能自动的避免故障发生时系统机械运行引发的更大故障。热控控制逻辑的设计不受电磁感染，因此稳定性更好。这也为自动化保护装置维护过程中热控系统的安全保护提供了基础。

4 结束语

火电厂热控自动化保护装置承担着电力设备及电力系统安全保护的所有任务，是保障火电厂电力系统运行安全的关键。无论是在设计维护中、运行监测及维护中，还是预防性安全管理中，火电厂都应该始终以确保热控自动化保护装置安全可靠运行为基础，强化自动化保护装置各个阶段的维护，将可能发生的故障与异常问题遏制在萌芽中。同时，在运行管理中应密切关注自动化保护装置的运行状态，动态化监测热控自动化保护装置是否存在异常，并在发现时及时检修或更换装置。日常管理中应做好热控自动化保护装置的计划性维护，做好维护记录，根据检修维护的记录分析问题规律，从而有针对性、有计划性的做预防性维护，最大程度的提升热控自动化保护装置自身运行的安全。

参考文献：

[1]史宇强.火电厂热控自动化保护装置的维护方法研究[J].通信电源技术，2019，36（12）：60+63.

[2]程俊杰.火电厂热控自动化保护装置维护分析[J].河南科技，2017（23）：112-113.

[3]楚新磊，刘艳.火电厂热控自动化保护装置的维护策略初探[J].河南科技，2014（09）：101.

[4]任继德.火电厂热控自动化保护装置的维护方法分析[J].科技展望，2014（18）：139+141.

[5]彭康利.火电厂热控自动化保护装置的检修和维护[J].自动化应用，2015（07）：118+123.

[6]崔杨，杨志文，仲悟之，等.基于成本最优的含储热光热电站与火电机组联合出力日前调度[J].电力自动化设备，2019（02）：71-77.