发电厂热控保护可靠性分析邵高华

发电厂热控保护可靠性分析邵高华

邵高华

（宁波经济技术开发区热电有限责任公司浙江省315803）

摘要：发电厂在我国工业发展中占有重要地位，它利用各种原料燃料源源不断地产生国家和人们生产和生活中所需的电能。发电厂的正常运作离不开热控系统的协助，热控系统能否安全可靠地运行直接关系着发电厂是否能够正常工作。文章对发电厂热控保护可靠性进行了论述。

关键词：发电厂；热控系统；热控保护；可靠性；控制系统；

1.热控自动化系统的构成

热控自动化系统主要由四部分构成：分散控制系统、网络系统、监控系统以及其他辅助的系统。

1.1分散控制系统（DCS）

这是热控自动化系统的核心，几乎每一个机组都有独立的分散控制系统。利用网桥与电厂的公用网络系统进行连接，从而达到两台机组之间的数据连通。基于安全性的考虑，需要在电厂公用网络如空压机房、燃油泵房等地方的某一个节点处安排一个操作人员，来进行数据传送状态的实时监控。机组操作台上应该要设置DCH以及DCS操作员站以及停机和安全停炉的操作按钮，避免控制中心发生死机等情况。如果没有条件进行设置可以用后备控制手段来替代，总之要保证当分散控制系统出现故障的时候，可以及时安全停机。

1.2网络系统

网络系统是自动化系统的基础其任务是要负责传送数据。

1.3监控系统

主要包括两部分：一是设备在运行状态中的实时监控，二是厂区的管理信息的监控。目的是通过监控来配合分散控制系统以及辅助系统运行，实现整个系统信息的相互有效传送。

1.4辅助系统

主要由交换机、可编程控制器、人机交互接口三部分组成，在系统中的各个部分都有，目的是为了实现各部分无人监控管理运行模式。

随着火电厂机组容量和运行参数的不断提高，热控系统扮演着越来越重要的角色，热控系统主要实现对热力设备及其系统的工况进行测量和控制。热控测量和控制仪表遍布火力发电厂的各个部位，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，是火力发电厂安全经济运行、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度等必不可少的设施，也是反映火力发电厂自动化水平的重要标志之一。一方面热控系统及时准确的保护联锁可以避免设备损坏和人身伤亡，另一方面热控系统的误动、拒动、测量显示失准等都会严重威胁机组的安全稳定运行。所以非常有必要分析影响热控系统可靠性的方方面面因素，并采取措施提高火电厂热控系统的安全可靠性。

2.热工保护系统可靠性出现问题的原因

2.1.系统设计及安装存在漏洞

热控设备安装是火电厂基建工作内容的一部分，在安装过程中，由于对系统的认识不足或者安装使用的侧重点不同，就会留下可靠性的隐患。当前，大多数火电厂在系统的设计及安装过程，更多的是从使用的角度进行考虑，例如更好的提高设备的运行状态，更大限度的提高热控效率，但是，在提高系统的可靠性层面投入的较少。这种设计以及安装的思路，会导致很多大型机组在投产运行的初期，出现大量的非计划停运，从而极大的降低了整体机组的工作效率。由此可以看出，系统设计以及安装过程中存在的客观漏洞使得控制设备的可靠性较低，无法满足实际大型机组的工作需求。

2.2.DCS系统软、硬件故障

随着热控保护系统的发展，为了保证发电机组的安全和可靠性，一般在机组的热控保护过程中会加入一些过程控制站，以便热控保护系统的CPU出现故障时均能停机保护，但是，由于热控保护系统的软、硬件故障也时常有发生，会引起热控保护的误动，信号处理卡，输出模块，设定值模块出现问题时也会引起软、硬件故障。

2.3.控制电源故障

热控系统的自动化程度不断提高，系统设计软、硬件设置越来越复杂，使得热控电源系统成为保护系统可靠与否的一个重要因素。电源的冗余配置、电源监视以及失电报警都应该成为电源系统的着重点。控制电源故障主要原因一是电源线路接触不良、接线松动或开关质量不好，致使控制电源断路或短路，从而引起保护误动。二是在电源系统设计过程中控制电源回路的元器件容量选择错误或电压等级不匹配以及控制电源未考虑冗余等因素造成事故。因此，在设计过程中控制电源的可靠性不容忽视。

2.4.管理水平、模式滞后

热控设备管理目前仍停留在传统的管理模式上，所有设备的检修，不管运行状况如何，基本都采用定期检修与校验方式。例如仪表调前合格率统计达98%甚至更高，仍按规定的周期全部进行检测校验。一些单位设备采购时，因对设备质量好坏不了解和无设备选型参考依据，购入一些质量不好的产品，影响甚至威胁到机组的安全运行。因此，如何通过对在线运行设备进行可靠性分类，制定合理的仪表校验周期，是火电厂管理工作中迫切需要解决的问题。

3.提高热工保护系统可靠性

针对以上所述，对于提高热工保护系统的可靠性，可从以下几方面入手：

3.1增强从业人员的专业技能与风险意识。定期组织技术讲课，提高热控从业人员的技能并树立其风险意识，杜绝单人作业，当两台机组的电子设备间互通式，应设置明显的提示和警告标识，将人为的因素降至最低。

3.2严格执行设备的定期维护，建立完善的设备维护台账。加强对现场设备的日常管理工作，严格执行定期维护工作，建立并完善设备维护台账，及时发现设备存在的隐患，做好维护和保养工作。利用机组停运的时机对保护回路进行传动试验。

3.3提高DCS（分散控制系统）的抗干扰能力。DCS（分散控制系统）的抗干扰能力，是关系到整个控制系统能否可靠运行的关键。从系统的接地、电缆的抗干扰、信号的防干扰等方面入手，可以有效的提高系统的抗干扰能力。系统应正确的选择接地点，完善接地系统。应采用直接一点接地的接地方式，接地点必须与强电设备接地点相距10米以上。信号电缆应选用铠装屏蔽电缆，降低动力线产生的电磁干扰。信号电缆应按传输信号种类分层铺设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近平行铺设，以减少电磁干扰。信号电缆的屏蔽层应单端接地。

3.4采用技术成熟、质量可靠的元件。目前热工保护系统对热控元件可靠性的要求不断提高，要提高其可靠性就要保证采用的热控元件技术成熟、质量可靠。由于控制系统的不断发展，热控设备的投资也“水涨船高”，切不可为了算经济账而“因小失大”。在合理的投资下要选用质量可靠、口碑较好的设备，才会达到高“性价比”。

结束语

热控系统的每一个工作流程都是非常重要的，一个小的疏忽就可能造成巨大危害，所以必须注意每一个工序都要严谨有序地运行。在程序设计上要避免设备拒动的情况，尽量减少误动的可能。热控系统的正常运行关系着整个发电厂的安全可靠运行。

参考文献：

[1]韩莹.浅谈保护定值清单在发电厂热控中相关的编制方法和策略[J].科技创新与应用，2014，（23）.