热工保护系统常见故障和处理方法

热工保护系统常见故障和处理方法

李璞

（神华国能哈密电厂新疆哈密839000）

摘要：由于随着大型机组的增多，机组的安全性和可靠性对电网系统越来越重要。在这种情况下，对电厂热工保护系统的要求也越来越高。作为电厂的核心技术，热工保护对机组的稳定、安全运行起着至关重要的作用。针对热工保护系统的缺点，我们需要对详细地问题进行详细地分析，重视每一个环节的热工保护系统的工作，找到最好的控制和处理措施的分析和探索，以便确保热工设备的运行平稳，并赢得更好的社会效益和经济效益。针对这一点，重点分析了热工保护系统常见故障及处理方法。

关键词：热工保护；故障；处理

引言：热工程控保护对于机组运行的稳定性和安全性起着关键的作用，其属于电厂核心技术。然而实际机组运行过程中，由于各种不可预料的故障发生，使得热工保护出现误动和拒动的事件，从而导致机组停机，给电厂带来较大的经济损失，因此提高火电厂热工保护系统自动化的可靠性和安全性不仅具有现实意义，同时也具有一定的迫切性。

1电厂热控保护系统的发展现状

随着社会的发展，电力行业的发展也非常迅速，电厂的容量也在不断扩大，这就需要热控保护系统不断完善其监测功能和监测范围。同时，DCS控制系统在电厂的应用越来越普遍，热自动化程度也在不断提高，热控制保护。设备也有了很大的发展，但由于它是系统运行的最后保障，一旦问题非常严重，那么热控制保护系统的安全性就得到了合理的保障。它是电厂设备和系统安全生产的重要前提。通过国内外成功的案例分析，使设备的安全性越来越可靠，热控保护装置能够得到妥善的维护和检修，保证热控保护系统的安全运行。生产线上的保护设备需要对问题的热控制和保护系统进行处理，并根据实际需要采取合理的措施。这些都是保证热控保护系统正常运行的有效方法[1]。

2热工保护系统的常见故障

随着我国科技水平的不断提高，热防护技术也越来越好。它也为发电机组的安全运行提供了更好的保障，但在发电机组的实际工作中，一些不可控因素会受到很多不可控因素的影响，经常出现误操作等故障。它也给整个电网的安全带来隐患，影响企业的业务效益。

2.1DCS故障

首先，在电厂的热工保护系统中，会出现DCS故障。DCS包括信息处理卡、传输模块、网络通信和设定值模式。如果出现一个环节，就会导致热工保护系统的保护故障。[2]。

2.2控制逻辑、软件的问题

在电厂机组中，如果控制系统的保护逻辑过于简单，就会影响到热工保护系统的安全性和稳定性。例如，联锁保护定值的不合理设置导致系统运行时间错误。不合理的报警设置会影响员工的准确判断，导致一些不必要的保护行为发生。

2.3人为故障

最后，在电厂的热工保护系统中，会出现人为的故障问题。热工保护系统的设计、安装和调试环节都需要人工操作，但是一些操作人员的专业水平不过关、基础知识欠缺，操作并不规范，导致热工保护误动和拒动的发生。

2.4电缆故障

再次，在电厂的热工保护系统中，会出现电缆的故障问题。电缆在老化之后，外面的绝缘层发生损坏，里面的接线柱容易进水，或者受到潮湿空气的腐蚀，从而发生虚接情况，导致热工保护系统误动事件的发生。

2.5设备电源故障

此外，在电厂的热工保护系统中，会出现设备电源的故障问题。DCS可以有效增强热工保护的安全性能，在控制站内设置电源故障停机保护，但是如果电源出现接触不良的问题，就会导致电源故障，致使热工保护的误动次数增加[3]。

2.6热控元件的问题

每一个热控制元件都有其使用周期，并且随着时间的推移而老化。这些老化部件容易产生虚假信号，已成为电厂热工保护系统的主要故障之一。

3热工保护系统故障的处理及预控

3.1建立科学的评价体系，加强专业人员培训

当前很多发电厂当中的工作人员都存在着技术素质不能与实际工作相适应的问题。传统的知识结构已经不能满足热控设备检查维修的需要，热控人员只有更新自己的知识，才能满足工作中的实际需求。为了提高热工保护系统的稳定性和可靠性，火电厂应建立更加规范化、系统化、可操作性更强的《热工自动化系统和设备质量评价标准》。同时，对热工自动化系统的设计、基础设施、运行维护等阶段的有效评价工作进行了研究。为了更及时有效地检测和评价热防护系统，可以及时发现问题，解决问题，保证整个机组的稳定运行。有些电厂在设计和施工阶段没有进行评估，为设备的可靠性埋下了隐患。随着火电厂热工保护系统的快速升级，其系统也变得越来越复杂，首先，电力企业可以应用网上教育和远程监控，对热控人员进行培训，强化热控人员的技术水平，提升专业素质。其次，电力企业应该进行实战演练，模拟热工设备出现问题的情境，让热工人员进行实际操作。再次，在培训工作过程中，企业应该编写培训教材，加强和相关院校的合作，为考核通过的人员颁发证书。最后，企业要在网上进行热控人员的素质测评，检验员工个人素质[4]。

3.2改善环境条件

电子间的环境条件和热控就地设备的工作环境条件都会对电厂热工保护系统产生影响。首先是电子间的环境条件，热控设备主要是由电子元件产生的，每个电子元件对环境都有较高要求，如果温度、湿度或是灰尘度超过了电子元件的限额，热控设备的寿命就会大大缩短，因此电厂的技术人员必须保证电子间的环境条件，增加热控设备的使用寿命。其次是热控就地设备的工作环境条件。一些电厂的工作环境十分恶劣，使热控就地设备的运行状态不能达到预期[5]。这些电厂应该做好就地设备的防雨防潮、防辐射、防干扰等工作，如果条件允许，可以将热控设备放在仪表柜里，避免热控设备因环境问题而出现故障。

3.3对保护逻辑的组态进行合理的优化

针对一些汽包液位、发电机的定子温度等比较重要的保护信号，分别采取三取二、六取二等相关逻辑组态，避免整个系统的保护活动发生问题。此外，它还可以引入温度保护速率限制的功能，设置系统故障信号在测量温度点速度每秒20摄氏度以上，自动采取闭锁动作并向工作人员发出警报提示，进而有效地降低保护系统误动、拒动的发生频率。

3.4提高DCS质量

集散控制系统也可译为“分散式控制系统”或“分布式计算机控制系统”。它采用分散控制、管理集中的基础设计思想，采用多层次的分类与合作自主性结构。其主要特点是集中管理和分散控制。提高电厂DCS的工作质量有三种措施：一是应用可靠的硬件设备和优秀的生产技术；二是冗余技术在系统中的广泛应用；三是在系统设计中采用容错技术、故障自诊断和自动处理技术。

3.5进行严格把关

热工保护系统具有综合性和复杂性，这一系统具体分为设计、施工、调试和检修等等，每一个环节对系统的正常运行都具有关键作用，因此电厂应该对这些环节进行质量把关。为了提高热控保护的可靠性，电厂应该利用网络信息技术，对每个环节进行监测，同时应该聘请专业的技术人员，检验热控设备的质量。管理人员应当增强管理意识，提高自觉性，坚守自己的岗位职责，提高管理质量和效率。

3.6采用冗余设计

目前大部分电厂在热工保护系统中都采用了DPU冗余设计，并对保护执行设备的电源实行了动态监测。对于一些热工信号，电厂进行了冗余设置，并且对测点信号进行了有效监控。在进行测点时，应该把测量通道安置在不同的卡件上，如果其中一个卡件出现问题，不会使其他卡件受到影响，阻碍热工系统的正常运行[6]。在对重要测点进行取样时，应该采用分散取样的方法，使测点相互独立，方便日后的故障处理。

3.7提高采样信号的可靠性避免误动或拒动

在汽包水位保护、真空保护、炉膛压力保护和真空保护等方面，因为信号没有达到标准要求造成误动或是拒动的现象经常出现，所以保障采样信号稳定性就变得异常重要。以汽包水位保护为例，唯有针对采样系统实行改造才可以防止水位测量信号以及水位调节信号的采集遭到汽包上采样孔数量的制约。目前，汽包水位测量技术已较为成熟，新型电接触测量技术已得到广泛应用。在消除压力误差的情况下，测量的实际值非常接近差压水位计，可以作为保护信号。在这种情况下，保护信号可以作为水位测量的信号，差压水位计的信号可以作为调节信号，这样就保证了不同信号的分离。

3.8应用APS技术

APS技术是电厂机组的控制顺序。它具有操作简单的特点。只需按下机组开始按钮的控制按钮，机组就会按预定的顺序运行。该技术的主要特点和优点是大大减少了人工劳动，甚至可以不用人工完成复杂的操作过程。因此，APS的广泛应用可以降低人员的工作强度，也可以在很大程度上降低人为因素造成的系统运行的不稳定性。另外，APS的应用还实现了电厂整个电厂的自动运行，有效提高了生产效率，有利于企业提高市场经济的综合实力。因此，APS的应用将成为电厂机组控制的必然发展方向。相关研究者应自觉加强对相关知识的学习，熟练掌握标准和技术，使APS在实际应用中发挥应有的作用。

3.9创建设备的试运行工作记录

系统硬件设备的可靠性对整个热保护系统的正常运行起着重要的决定性作用。因此，在系统正式投入运行之前，必须对相关元器件和卡片进行严格的测试，以保证系统的质量。然而，在实际的检查工作中，由于对环境的严格要求和对热控制设备的安装，严重的安装工作失效和缺少有效的产品保护可能导致故障。一些比较隐蔽和特殊的断层很容易被忽略。因此，做好热工是很重要的。保护系统的跟踪记录是非常必要的[7]。

结束语

总之，由于大型机组的增多，机组的安全性和可靠性对电网系统越来越重要。在这种情况下，电厂热工保护系统的要求也越来越高。热工保护系统作为电厂的核心技术，对机组的稳定、安全运行起着至关重要的作用。针对火电保护系统存在的缺陷，应该对详细地问题进行详细地分析，重视火电保护系统工作中的各个环节，在分析和探索中找到最佳的控制和处理措施，确保火电设备的顺利运行，为电厂赢得更好的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]陈磊.提高热工保护信号的可靠性[J].科技创新与应用，2018（15）：113-114.

[2]郑永全.火电厂热工保护逻辑与设备优化[J].科技风，2017（24）：192-193.

[3]郑永全.提高火力发电厂热工保护可靠性方案与策略探讨[J].科技风，2017（21）：177+186.

[4]刘其君，朱晓云.提高火力发电厂热工保护可靠性方案与策略探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（03）：192-193.

[5]张殿聪.火电厂热工保护系统动作案例分析[J].科技视界，2016（07）：276.

[6]张趁祥.试论如何完善火电厂热工保护系统的可靠性[J].山东工业技术，2015（23）：163.

[7]洪诗论.浅谈如何提高热工保护的可靠性和安全性[J].科技与创新，2015（03）：116-117.