电厂热控保护误动及拒动原因分析

电厂热控保护误动及拒动原因分析

丁梦颖 1隋沐泽 2

天津国电津能滨海热电有限公司 天津市 300459

摘 要：本文先对电厂热控保护误动及拒动问题进行了分析，将其中的存在原因进行了全面的分析与总结，然后针对电厂热控运行的实际情况，提出了可行的保护误动与保护拒动策略，旨在为电厂热控系统的安全可靠运行提供有力参考。
关键词：电厂热控、保护误动、保护拒动
　　在现代发电厂系统运行中，热控系统是非常重要的运行系统之一，尤其是保护系统更是电厂热控系统必不可少的系统之一。热控保护系统具有较强的决定性色彩，体现于发电厂设备设施的生产安全和设备可靠性两方面。当发电厂的关键性设备设施出现问题并造成重大故障时，如果能充分利用相关的热工保护措施，便能减小故障伤害率，甚至会达到彻底消弭的结果，等待系统停运之后再进行及时的处理，能最大限度地降低系统故障及人身伤害事故的出现率。随着电厂热控系统的日益发展，自动化程度越来越高，利用热控系统的方便性与优越性，能最大限度提升设备运行的可靠性，所以对此问题的研究十分重要。
　　一、目前电厂热控保护误动及拒动问题产生的具体原因

1. 设计安装调试过程中存在着漏洞
   　　目前市场上有些发电厂的热工系统在刚开始设计、安装及调试时总存在质量上的漏洞，致使热工保护误动和拒动现象频繁出现。比如，有些锅炉的炉桶将汽水取样管都放到一个连通的平衡容器中，然后再利用平衡容器的中段将差压变送器的采集管引出来，此种方式是严格禁止使用的一种采样方式^[1]。　　

2. 元件故障
   　　从目前电厂热控系统的运行现状来看，常会出现由于热控设备元件故障而发出虚假信号的情况，这是造成保护误动及拒动比例相对较大的重要原因，从对发电厂的调查数据发现，目前因为热控元件产生故障而导致热控保护误动和拒动的比例有的甚至已经高于50%了^[2]。因此在工作过程中应该强化热控保护误动防治工作，是电厂系统能够长期稳定的运行。

还有由于电缆接线发生了断路或短路，使得空气容易进入老化绝缘体中，导致接线发生故障，进而产生了保护拒动或误动。这种情况需要在日常维护中时刻注意电缆的损耗，对于损耗问题进行及时的解决。

总结出来，之所以造成保护误动和保护拒动的原因主要有两方面：热控设备的老化及质量存在漏洞，设备缺乏冗余设置。

3、人为因素
　　人为因素是导致电厂热控保护误动及拒动问题的重要原因，存在此种情况，大多是由于热工的操作维护人员对于热控设备的了解程度浅，在强制性的操作过程中导致错误频出或者对相关信号未进行详细统计，又或者是对仪表使用不正确等多种操作因素而引起的。而此过程中致使拒动的原因一般都和热工人员忘记恢复电源、设备二次门等引起的。所以其根本原因与热工工作人员的专业素质及责任心有十分重要的关联。
　　此外，除了上述三点原因之外，电厂热控保护误动及拒动问题产生的原因还和软硬件故障、线缆接线及设备电源故障等方面有极大的关系。DSC控制系统在新时代工业生产自动化时代下产生的复杂系统，对生产过程进行综合控制。它集系统控制、多媒体、网络通信、计算机等技术为一体，相关操作窗口具有非常强的通信功能并且能够展示便利的人机界面，该系统在目前的现代工业管理现状和过程控制下，发展前景十分乐观。如今，DCS控制系统不断完善，随着热控系统的发展和成熟，该系统智能化程度逐渐提高，但仍然会时不时的发生热控制保护的误动和拒动的事件^[3]。因此不少发电厂的热控保护技术人员致力于研究如何防止DSC系统故障以及热控保护系统误动和拒动的发生。
　　二、预防电厂热控保护误动及拒动现象出现的策略
1、热控系统。热控系统选择冗余设计，对CPU和过程控制的方式已经得到了广泛使用，但对于保护执行和过程控制站实施冗余设计的应用还不是十分广泛。但其实对于保护执行和过程控制站施冗余设计十分必要，这样能够有效提升其本身的可靠性，并且能够对故障进行科学的排查和处理。对系统之间的相互联系和相互制约，以及加热设备和热控设备的相互参数进行充分了解之后，针对相关的故障进行认真的分析，在提高保护系统可靠性的基础上做出相关的具体措施来防止保护的拒动和误动。

2 热控元件的使用。对热控元件进行使用的时候，应当确保该技术足够成熟，并且具备较强的可靠性。伴随着自动化程度的提升，也提升了对热控元件在可靠性方面的要求。因此，要想使DCS系统可靠性和稳定性得到有效提升，必须使用可靠性较强的元件。此外，针对热控技术，需要不断提升资金，不能为了节省资金而忽视了技术方面的问题。如果技术不成熟，元件可靠性差，对于系统的可靠性也会带来较大的不利影响。

　　3、优化保护逻辑组态
　　优化保护逻辑组态是预防热控保护误动及拒动的重要策略，其重要性不言而喻。能将热控系统中的硬件质量及软件自我诊断能力进行提升，实现提前预防及合理降低故障出现率的目的

^[4]。例如温度元件产品受到多种原因影响，如现场环境、元件质量、接线端子松紧等，运行一定时段后容易引起信号波动，进而造成热控保护误动。对于这种现象，可以在温度保护中限制其增加加速度。当检测到温度速率上升超过20℃时，温度保护运行应该立即停止，并且第一时间在DCS系统记录下报警信号，及时请维修技术人员解决故障。
　　4、优化热控就地设备的工作环境
　　对热控设备间内的环境因素进行调整，可以延长相关设备的使用寿命，提升整个系统工作中的可靠性。目前发电厂就地设备工作环境处于不乐观的状态中，对电站就地热工设备工作环境进行优化，其意义是非凡的。比如：就地设备的相关出线接线盒必须要坚持密封性与完整性的原则，应能抵御雨水的淋刷、潮湿、腐蚀等等；还需要和辐射源、热源隔离开；变送器、过程开关等相关就地设备，需要将之安装到仪表柜之中，并要合理运用防冻、伴热措施^[5]。

5、执行严格的维护制度

对各个热控设备进行日常巡检，做好日常维护和管理工作，采取技术成熟的热控元件和设备，在维持合理投资的前提下，选用设备优质的厂家，同时对系统整体保护逻辑进行优化，以提高热控保护系统的安全性和可靠性。对于现场需要良好的密封防水防潮防腐蚀功能的现场热控设备安装时，需要采用科学合理的技术，要求技术人员必须持证上岗，在厂家提供详细的调研报告的支持下，采用成熟的技术进行可靠的热控组件的安装。
　　总结
　　电厂热控保护误动及拒动是目前局限电厂热控系统稳定运行的重要问题，要加强对科学方法和管理的探索，及时做好防范工作，这样才能逐渐降低故障的发生率，预防与减少热工保护误动及拒动现象的出现。希望通过对这些内容的阐述，能够提升热控人员对热工保护拒动和误动的防范意识，积极排除隐患并预防故障，防止故障进一步发展，而导致热电厂运行安全可靠性受到不利影响。最终实现提升热工保护设备寿命以及促进电厂降本增效。

参考文献：
　　[1] 吴万功.电厂热控保护误动及拒动原因浅析及对策[J].科技致富向导， 2011（8）：199.
　　[2] 霍 鹏.电厂热控保护误动及拒动原因研究[J].建筑工程技术与设计， 2017（10）.
　　[3] 吕茁.探讨电厂热控保护误动及拒动原因[J].城市建设理论研究（电子版）， 2017（35）.
　　[4] 薛轶.电厂热控保护误动及拒动问题之研究[J].工业b， 2016（12）：0182.

[5] 张国利.浅谈电厂热控保护误动及拒动问题之研究[J].工程技术：全文版， 2016（11）：169.