电厂热工保护误动及拒动原因浅析及对策

聂石武 华电龙口发电股份有限公司

热工保护系统是电厂控制不可或缺的组成部分，在提高主、辅设备可靠性和安全性方面发挥着重要作用。主辅设备故障可能会产生严重后果，应及时预防设备故障。避免造成重大的设备损坏和人身伤害。

一、热工保护误动、拒动原因分析

1.硬件和软件故障。DCS控制系统中保护的开发已成为重要的环节（例如ETS、FSSS、DEH等。）旨在确保机组的安全性和可靠性。如果两个控制器同时出现故障会造成保护动作停机，DCS硬件和软件故障也可能导致保护误动，主要原因包括控制器、I/O输出、电源、网络通信故障等。

2.热工部件出现故障。作为热工保护信号的一部分，主要部件的安全运行对热工保护的可靠性至关重要。主要保护故障如：温度、压力、液位、流量、阀门位置、电磁阀故障等。发电厂控制系统保护误动原因中主要辅助设施的保护误动、拒动比例大，热工保护故障主要是由于热工部件误动、拒动造成的，主要原因是零部件老化和质量差，系统保护设计不正确，使用单点参与保护组会增加误动的风险。

3.电缆连接断路、短路、虚接是电缆连接引起的保护误动的主要原因。在生产中电缆老化、绝缘损坏；外围设备未做好防护措施造成元件连接器端子进水、松动或腐蚀等都会造成保护误动。

4.电源出现故障。随着热工控制自动化程度的提高，因控制电源故障引起误动、拒动次数逐年上升，这主要是由于热工控制装置的电源余量不足，或者电源回路设计不可靠等原因造成的。

5. DCS的工作环境不符合要求。DCS工作环境非常严格，其温度和湿度必须在一定范围内。一般来说，北方发电厂更容易达到温度和湿度要求，但南方发电厂需要采取更多措施来满足湿度要求。中国南海沿岸的几个发电厂只使用空调，电子机房的湿度通常在雨季达到70%至75%之间，甚至90%以上，暴露了短板，严重影响了DCS系统的稳定运行。在发电厂中，由于数字量输入信号的端子冷凝，端子上的保护信号自动接通，导致单元主控制器不能正常工作。因此，只有空调系统不能满足机房湿度要求的情况下，必须在电子间安装几台大功率抽湿机，以确保湿度符合要求，避免端子板结露导致发生意外造成保护误动事故。

6.取样管路未正确安装或堵塞。汽水取样管道必须向某个方向倾斜，不得有积水。但是，在实际安装过程中，由于各种原因，汽水取样管道没有按照规定倾斜和倾斜方向安装，导致管道积水、影响测量精度、导致测量错误，安装真空冷凝器取样管路时经常会出现此问题。此外，由于取样管路不流动，测量的参数通常反映环境和工作状态变化不大的实际情况，但当取样管路的环境温度突然变化时，测量的值由于测量管路不畅而突然变化，造成保护误动。

7.人的因素。人为因素造成的保护误动主要是由于热工人员走错间隔、端子排电缆短接不当、错强制或漏强制信号、万用表使用不当以及没有严格执行“两票三制”。

二、防止热工保护误动、拒动技术应采取的措施及对策

1.使用冗余的设计。保护系统控制电源和CPU冗余设计已成为常见现象，保护运行设备的一些动作电源也需要监控，应有效评估和监测某些重要接点。重要测量点的测量渠道必须分布在不同的卡件上，以分散风险并提高可靠性。在可能的情况下，还必须对汽水设备就地取样孔进行多点独立取样，以提高可靠性和便于故障处理。鉴于上述情况，冗余设计在检测、减少和消除缺陷方面非常必要。

2.尽可能使用成熟可靠的热控组件。随着热控自动化程度的提高，热控组件的可靠性要求也越来越高。因此，使用成熟可靠的热控组件对于提高DCS的整体可靠性至关重要。DCS温度、湿度控制设备的投资也随着控制自动化的要求而增加，不能为了节省投资而使用不符合要求的设备。在投资合理的情况下，应选择高质量和运转良好的热控设备。以提高DCS系统及保护系统的可靠性和安全性。

3.优化逻辑保护配置。优化逻辑保护配置对于提高保护系统的可靠性和安全性以及降低热工保护系统的误动、拒动率非常重要。

4.提高DCS硬件质量和软件自我诊断能力。提高DCS的硬件和软件质量及自我诊断能力对于防止设备故障非常重要。

5.严格控制设计、施工、调试和维护质量。提高热控设备的设计、施工、调试和维护质量对于提高热控保护的可靠性具有长远意义。

6.严格控制电子间的环境条件。温度、湿度、灰尘和振动对热工电子设备影响很大，严格控制电子设备的工作环境，可以提高电子设备的使用寿命。我们必须对此给予应有的重视。

7.改善热控设备的工作环境。现场设备的工作环境通常较差，改善现场设备的工作环境对于提高整个系统的可靠性至关重要。现场设备接线盒应尽可能防水、防潮、防腐蚀；现场设备应尽可能远离热源、辐射源和干扰；现场设备尽可能安装在仪表柜内，必要时对取样管和柜内采取防寒防热措施。

8.严格执行定期保养制度。做好机组大小设备的维护管理，及时发现设备隐患，使设备保持良好运行状态，做好日常维护和测试工作。一旦停机，必须对保护系统进行全面检查，并进行严格的保护测试。

以上是在实际工作中保护误动或拒动的情况，经过实际检验后，处理措施是有效的。但是，由于当地情况多种多样，仍然有许多保护误动或拒动的情况。只要认真总结工作情况，仔细维护设备，认真考虑相关保护逻辑，严格遵守有关规范和条例，这将大大降低发生事故或保护拒动或误动的风险，确保设备安全稳定地运行。