影响热工保护可靠性的常见错误逻辑及改进方法

影响热工保护可靠性的常见错误逻辑及改进方法

岳冠彤

黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161006

摘要：为了提高火电厂热工保护回路可靠性，排除热工保护逻辑中潜在错误及隐患，进一步改进保护联锁控制功能，减少热工保护联锁控制回路误动和拒动情况，避免火力发电厂经济损失及不安全事件的发生。针对热工保护联锁组态中常见的问题进行了总结归纳，搜集整理国内各电厂因热控原因产生的实际异常事件作为案例佐证，开展了火电厂热工保护逻辑组态错误造成设备不安全事件的调查分析。对保护逻辑错误的潜在风险及产生的原因进行了研究，提出了针对性的优化解决措施，在应用中切实提高了热工保护的可靠性，对工控领域其他应用保护联锁功能的场所也具有同样的推广和借鉴作用。

关键词：火电厂；可靠性；错误逻辑；方法

中图分类号：TH39 文献标识码：A

1 引言

燃气机组在运行过程中，热工仪表受到运行工况以及运行状态和其他因素的影响，容易产生故障，对整个热工仪表的正常工作产生影响。为了提高热工仪表的工作稳定性，保证这种仪表能够正常工作，在发电厂燃气机组的运行中，应当分析热工仪表的常见故障，并制定有效的应对措施，保证热工仪表能够得到有效检修和校验，确保热工仪表稳定工作解决热工仪表的工作问题，使热工仪表检修及校验过程中能够满足工作要求，解决热工仪表工作中存在的问题，使这种仪表能够通过必要的检修和校验，提高准确性稳定性。

2 热工保护可靠性的常见错误逻辑分析

2.1 人为因素

在维修人员开展维护保养的过程中，可能因为操作失误会导致电缆或者仪表受到破坏。如果仪表出现故障，维修人员在维修过程中必须与控制人员进行有效沟通以及协调，确保检修工作的质量。而检修人员在工作中如果没有严格根据检修流程和相关规范进行操作，也可能会导致仪表出现故障。一旦发生以上情况，要加强检修人员的培训工作，确保检修人员可以熟练掌握系统以及相关设备的功能，提高检修人员检修能力以及规范化检修的意识。在检修工作中必须严格按照相关的规定开展检修作业，如果热工仪表安装施工存在质量问题，也会导致仪表不能正常工作。因此，还要重视对仪表安装人员的培训工作，确保安装人员的工作水平符合施工要求。

2.2 环境因素

环境因素也是导致仪表出现故障的主要原因。例如，在火电厂热工仪表出现的密封故障、腐蚀故障以及震动故障等，在很大程度上都是受环境因素的影响。环境的影响主要体现为火电厂本身的运行环境就比较恶劣，在进行热工仪表安装过程中，必须与火电厂的其他控制系统同时安装，这就会导致热工仪表不能排除环境对仪表的影响。因此，环境因素导致的仪表故障问题比较特殊，具有较强的不可控性，在实际安装过程中可以对安装步骤进行严格控制，尽可能降低环境因素对仪表造成的不利影响。

2.3 常见故障分析

（1）压力仪表故障。热工仪表在运行中，受到外界环境影响会出现运行故障。在运行过程中，压力仪表的故障比较典型。压力仪表故障主要表现在：压力表不能正常工作，在压力数值方面显示错误或者压力数值不准确，对整个运行系统的压力无法及时反馈。（2）温度仪表故障。温度仪表作为热工仪表的重要类型，在运行过程中，其故障主要表现为：温度测量数据不准确，温度测量失真以及温度测量功能失效的问题，导致温度仪表失灵，对整个温控系统造成不利影响，使整个温控系统无法正常工作，影响温控系统作用的发挥。（3）流量仪表故障。流量仪表作为热工仪表的重要组成部分，主要对燃气机组的流量进行检测，在仪表故障中，流量仪表的故障较为明显，主要表现在流量测试数据不准确，流量检测功能丧失和流量系统紊乱的情况，对整个热工仪表的运行产生了不利影响。（4）液位仪表故障。液位仪表在运行中，主要对液位数值进行检查，保证液位在合理的范围内。但是从目前液位仪表的工作来看，受到仪表灵敏度以及液体温度等因素的影响，液位仪表容易出现运行故障，严重时会造成液位仪表异常，无法正确显示液位示数。

3 热工保护可靠性的改进方法

3.1 对电力系统运行的管控

热工仪表自动化技术具有先进性，此技术多应用于资产密集或者技术密集的企业生产中。为发挥热工仪表自动化技术的优势，各个生产主体都需要加强技术研发与投入。在电力企业，热工仪表自动化技术的应用还能够实现对电力系统运行的科学控制，热工仪表自动化技术能够与其他的技术相结合，实现对电力企业生产全过程、全要素的管理，使得电力系统的设备监控、过程控制、数据信息分析更具综合性与科学化，能够实现电力企业各种资源的优化配置。

3.2 人员培训

对人为因素导致的故障，可以加强对工作人员的培训力度，提高工作人员的专业技能水平以及职业道德水平，确保工作人员在对仪表进行安装以及检查过程中，能够严格按照相关规范进行。

3.3 重要参与自动调节功能通讯点优化

火电厂一般存在多套品牌不同的DCS系统，这样就会涉及到各个系统之间通讯问题。(1)将就地温度更换为双支热电偶，一路接入DEH，一路引入DCS系统，采用硬接线方式，杜绝在产生干扰的情况下对主蒸汽流量造成影响，从而使给水自动调节可靠稳定;(2)增加温度和压力测点品质判断，速率大于一定值时，三冲量自动解除条件判断。通过以上优化，可以确保重要参与自动调节的通讯点，不会由于大电压设备的启动或者跳闸造成自动调节装置的失灵。确保在ＲB或者其他工况下，能够有效地降低损失。

3.4 合理使用延时功能块，防止设备误动

保护误动、拒动风险性分析及可靠的保护联锁系统设计，既要考虑外部因素和子系统的工作状况对系统的影响，又要考虑偶然性测点故障因素。热工保护的基本配置原则是“既要防止拒动，又要防止误动”，各种作用于主设备停运的热工保护，必须有防止因单一测点、回路故障而导致保护误动的技术措施。根据实际情况，在两种交流润滑油泵全停判据的后面（与门的后面），加入2s延时。这样，当一台交流润滑油泵跳闸后，2s内若另一台交流油泵启动成功，则不启动直流油泵；若2s内未启动备用油泵，则启动直流油泵。另外，对每台交流润滑油泵停运状态的判断采用“运行状态取反或者停运状态”组合逻辑。

4 结束语

火力发电厂等工业控制领域进行保护联锁逻辑组态时，一定要对保护控制的联锁关系进行认真地分析。往往一个小的细节的疏忽，就可能影响保护联锁回路的正确动作。保护回路或逻辑的设计，在理想情况下，应按既能防止误动，又能防止拒动进行设计。当二者不能兼顾时，应视保护对象是主机还是辅机进行合理设置组态。有条件的企业应按照《防止电力生产事故的二十五项重点要求》（2014版）的要求配置信号测点，条件不具备的现场应适度增加佐证冗余信号，起到提高联锁保护逻辑可靠性的作用。同时，在逻辑组态完成后，应模拟各种条件测试保护逻辑动作的正确性，以排查逻辑中存在的隐患。

参考文献：

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