电厂热控 DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨

电厂热控 DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨

薛效亮

国电承德热电有限公司 河北 承德 067102

摘要：随着电厂发电机组自动化控制水平的提高，热工集散控制系统（DCS系统）也被广泛应用以达到保护电厂设备的目的。DCS系统安全可靠，方便维护，但是在使用过程中不可避免地存在着热控保护误动和拒动等不良情况，这就需要相关人员全面分析DCS系统误动的原因并采取相应的处理措施，保证DCS系统能够正常工作，进而确保发电机组安全稳定的运行。

关键词：电厂热控DCS控制；保护回路误动作；处理措施

引言

使用热控保护装置对于电厂的运行具有重大的现实意义，当发电设备出现异常时，系统能够采取保护措施，停运机组工作，进行系统检修，防止因为没有技术检修从而导致的设备遭受破坏的情况发生，同时也能对人身安全问题进行避免。DCS系统在电厂热控系统中被广泛应用，不仅能够提高工作人员的工作效率，降低工作强度，同时也能保证电厂机组发电的安全与稳定。通过DCS系统对操作画面能够进行显示、制动控制和运算工作，对历史数据进行记录，对于发生的故障也能进行自动告警。

1 DCS简要介绍

DCS系统采用分散控制、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。DCS系统在电力系统中的运用十分普遍，其最为突出的优越性就是灵活性和延展性较强，可以针对系统运行情况实施切实的管控，并且在运算方面作用也十分突出。将DCS系统切实的加以运用，可以针对当前电厂系统工艺参数加以准确的判断，并结合结果来对未来参数的波动规律加以预测，如果发现存在不达标的情况，会第一时间发出警报，从而为整个系统的正常运转加以保证，并且确保整个系统内所有的装置都能够实时被DCS系统所监督管控，确保系统稳定的运行。在整个热控系统之中，涉及到大量的电线电缆以及分支控制系统，任何一个分支系统发生故障，都会威胁到整个系统的稳定运行，从而导致热控DCS控制保护回路误动作或者运营机组跳闸的不良情况发生，甚至会引发严重的危险事故，从而会对电厂的经济收益造成损害。

2电厂热控DCS控制保护回路误动作原因

2.1硬件故障

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。

2.2软件故障

DCS系统的正常运行，依赖于其正确的控制逻辑，如若逻辑不完善，就容易发生误动。发电机组在投产调试时，或者是电厂进行巨大改动导致发电机组特性改变后，DCS系统就容易出现逻辑问题。DCS系统的控制逻辑是按照发电机组之前的参数和函数曲线设计的，所以技术改动后，应重新设定软件逻辑，更改相关参数及函数曲线进行更改，确保软件控制逻辑与经过技术改动的设备相适应，以防误动作的发生。

2.3外部环境

在DCS系统中的开关量和模拟量很容易受到外部环境的影响。当外部环境的温度、湿度发生巨大波动，系统震动过于强烈或者系统周围的粉尘量过大时，都容易引发系统误动或者拒动。其中，比较典型的是系统处于强磁环境下时，外部的电磁辐射和电导耦合相互作用时，都会对系统的设备信号造成干扰进而引发一系列异常问题。此外，如果系统设备存在螺丝松动、卡套接触不良等问题时，也会对其造成不同程度的影响。

3电厂热控DCS控制保护回路误动作处理措施

3.1严格把控硬件设备质量安全

在电厂进行设备装置采购时，采购人员要拥有较强的专业技术，使其在选购时能够严格把控元件性能的安全性、可靠性以及其实际的应用价值。在成本控制上也能在进行厂家、元件比对时进行性价比的最优选择。尤其是电厂工作中较为核心的元件，企业在进行选购时一定不能将价格低廉列入选购标准之一，一定要选购质量合格的装置，确保整个系统的合理运行，降低日后工作中因系统故障而引发的经济损失。在应用设备进行工作时，要定期对其设备进行检修、维护，确保各个装置在工作中的质量安全性。在线路的保护问题上，长时间暴露于空气中的电线要标注使用年限，及时更换。对于埋在地下的线路，要对其进行一定举措的保护。

3.2优化热控系统逻辑程序

系统内的位置开关等普遍存在接触不良的情况，而当外部环境对于信号的传递具有一定的干扰作用时，就极易造成热控系统保护回路出现误动的情况。这就需要对机组的逻辑设计进行完善，最好采用一些容错率较低的逻辑设计。这样即使系统的元器件出现某些故障问题，其逻辑程序能够在一定的容错措施的指导下进行优化，以避开错误逻辑。

3.3增强电源及接地的可靠性

电厂热控DCS系统容易受到外部环境的干扰，在干扰较小的情况，数据监测系统稳定性、准确性会受到一定影响，继而影响到整个系统的正常运行，如果这种干扰较大，会导致设备故障，信号乱发，继而引起发电机组跳闸的事故。要想保证DCS系统能够正常运行，就应该创造一个良好的外部环境，采取合理措施，比如说接地方法，来抑制外界干扰信号，确保信号采集的准确性和可靠性。为了确保电厂热控DCS系统的稳定运行，目前我国在系统电源和主控模块、重要保护执行设备的电源等方面都采取了冗杂设计，在卡件上简要设置重要信息，确保各取样点获取准确的测量信号，从而避免误动作。

3.4设备工作环境优化

提高现场设备的工作环境，如将处于高温工作环境中的气动门定位器移至就地台架，可防止因高温对定位器内部元器件造成的损害导致的定位器控制失常的现象；将随设备成套供货的安装在油站管道上的变送器、压力开关等设备移至就地台架，可防止由于油泵运行产生的振动导致的仪表测量不准确的情况；将现场的控制柜安置在室内，通过空调调节温湿度，保证控制柜处于良好的工作环境，增加电磁屏蔽设备，有效防止电磁干扰造成的信号异常。

4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。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。

参考文献

[1]刘晓.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨[J].现代工业经济和信息化，2019，9（6）:109-110.

[2]王培冉.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探微[J].山东工业技术，2019（13）:172.

[3]张剑斌.论电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施[J].自动化应用，2018（5）:104-105.