发电厂热控保护技术分析

发电厂热控保护技术分析

刘佳伟

陕西清水川能源股份有限公司   陕西榆林 719400

摘要：近年来，我国社会进入快速发展阶段，对电力企业的要求也越来越高。特别是近年来，为了进一步满足社会生产生活的需要，我国加快了智能电网建设的步伐，在这一过程中，需要电厂的热控保护技术提供必要的支持。但是，目前我国大多数火电厂的热控保护技术在实际应用中还存在一些问题，对正常的安全生产产生了一定的不利影响，因此对此产生了负面影响。

关键词：火力发电厂;热控保护技术;应用;分析

1概念

热控系统的正常运行对火电厂的正常运行具有重要意义。热控系统在正常运行时，可以实时监控火电厂相关设备的运行情况，一旦设备参数偏离正常范围，可以及时发现，避免造成重大损失。以下从热控系统可靠性分析和应对策略两个方面研究相关问题。

2应用热控保护技术的必要性

近年来，社会经济发展的加快导致社会用电量急剧增加，甚至在用电高峰期，部分地区的电力系统会出现瘫痪。因此，应该加强对电网建设的研究，尤其是安全方面对整个电网的运行有着非常重要的影响。目前，为了进一步保证电力的安全供应，热控保护技术被广泛应用于大多数火电厂。该技术的应用可以在一定程度上避免因热量过大造成电网设备的损坏，特别是对于发电机组的薄弱环节，热控保护技术的应用大大降低了发电机组的故障概率。因此，在火力发电厂的日常运行过程中，应根据电力系统的实际情况，定期对电力设备进行测试。一旦发现故障，应及时进行综合分析和解决，避免损坏电网设备。此外，电网系统在实际运行过程中有其特殊性，应加强热控保护技术的应用，特别是对于火电厂热控保护的关键部位，应制定科学合理的预防措施，避免故障影响电网系统的整体运行。

3火力发电厂热控保护技术要点

3.1优化控制和保护逻辑

随着DCS在电力系统中的应用，机组的自动化水平大大提高，减少了运行人员的操作。然而，由于控制策略不完善或个别操作人员不熟悉控制逻辑，在操作过程中偶尔会出现一些意想不到的异常情况，会导致设备损坏、人身伤害等事故。在生产过程中不断研究探索控制逻辑的严谨性，不断改进完善，从控制策略上保证设备和人的安全。

3.2完美的无扰切换逻辑

(1)“最大/最小负载”的逻辑

逻辑上存在的问题是：机组进入CCS模式前(包括机组停机期间)，一旦不能正确设置“最大/最小负荷”(如“最大负荷”低于当前目标负荷或“最小负荷”高于当前目标负荷)，内部逻辑会根据设置的负荷变化率预设目标负荷，当机组进入CCS模式时，预处理结果直接生效，导致负荷指令输出。逻辑中的最大负荷和最小负荷是CRT画面直接修改的值，现在改为算法模块AOTU的输出，正确设置AOTU的参数，实现以下功能：取消CCS模式时，“最大负荷”默认设置为33MW，“最小负荷”默认设置为OMW，CRT画面输入值不允许更改；CCS方式投入运行时，“最大负荷”初始值为335MW，“最小负荷”初始值为OMW。运行人员可以根据机组的情况在CRT屏幕上修改它。

(2)最大/最小压力逻辑

逻辑上存在的问题是：在机炉主控制器进入自动模式前(包括机组停机期间)，一旦“最大/最小压力”无法正确设定(例如“最大压力”低于当前目标压力或“最小压力”高于当前目标压力)，内部逻辑会根据设定的压力变化率对目标压力进行预处理，当机炉主控制器进入自动模式时，预处理结果将是直接的。逻辑中的最大压力和最小压力原来是CRT画面直接修改的值，现在改为算法模块AOTU的输出，正确设置AOTU参数，实现以下功能：当机器停机，炉主取消自动模式时，最大压力默认设置为16.18MPa，最小压力默认设置为16.18MPa，OMPa为16.18 MPa，最小压力初始值为OMPa。

3.3互锁和闭锁方案的应用

在控制系统中，相关设备往往需要联锁和锁定功能，以避免控制逻辑的混乱，从而造成不安全的情况。在汽轮机主汽门活动试验的原设计中，联锁功能是两个主汽门活动试验指令联锁，即当一个主汽门活动试验按钮被按下时，另一个主汽门活动试验不能进行；当#2主阀全开时，允许#1主阀进行动作试验，但没有设计“当#1主阀全开时，允许#2主阀进行动作试验”的功能。现在增加了“只有#1主阀全开时，才允许# 2主阀进行动作试验”的功能。避免联机试验，一个主汽门未全开或接触不良，另一个主汽门试验导致两个主汽门全关，导致汽机保护动作。原汽轮机高压加热器逻辑存在不合理性。判断高压加热器投入时原高压加热器的逻辑，只使用入口门开启这种情况。因此，现修改为仅当高加进、出口门全开，旁路门全关时，计算高加投入。利用此“高加已投入”信号封锁高加解列的所有条件(包括高水位和运行人员手动操作高加解列)，即只有在高加已投入后，才允许高加解列。这样，高家的输入逻辑和断线逻辑完全分离，避免了两者叠加造成的逻辑混乱，从而避免了断水事故的发生。汽轮机高压加热器入口电动门硬接线控制回路：原来的通断扭矩触点串联在各自的开关控制回路中，现在通断扭矩(常闭触点)串联(作为开关控制的公共部分)后接入开关控制回路，故障继电器从后一个扭矩开关后面接入。当控制电源丢失，或热电偶工作，或手柄开关关闭，或任何扭矩开关关闭时，故障继电器将动作并引起故障。

3.4增加保护释放按钮

随着DCS应用范围的扩大，大部分保护逻辑都是软逻辑，保护的解除必须从控制计算机上删除，这是必然会发生的。为了防止错误和异常的发生，每个保护设置两个保护输入按钮，一个是保护输入按钮，另一个是保护释放按钮。解除保护时，保护的“解除”按钮有红色背景，上面显示“解除”字样；当保护投入运行时，保护“取消”按钮没有红色背景，也没有英文显示。当保护被激活时，保护“输入”按钮的背景颜色为红色，按钮上的文字为“已操作”;当保护处于正常状态时，保护“投入”按钮上没有背景色，也没有英文显示。将上述逻辑判断的“保护已投入”串联或并联到相应的保护回路上，可以实现：保护投入时，“保护已投入”逻辑为“1”，保护可以正常动作；保护解除状态栏下“保护已投入”逻辑为“0”，对应的保护动作被闭锁。

结语

总之，热控保护技术是火力发电企业的生命，保证热控安全是企业追求经济效益和社会效益的保证。在安全生产活动中，完善控制逻辑和控制策略，逐步提高热工控制和保护技术的科技含量，充分利用先进的计算机技术，不断提高火电企业员工的科学文化水平，避免人为因素造成的事故，是现代电力企业的关键。火电厂的运行要求稳定性和可靠性高，传统控制技术的控制效果差。热控保护技术的应用可以提高保护级别，通过逻辑重新设计降低故障概率，同时使电能转化为热能的过程得到更好的实现。重要的是要认识到热控保护技术的应用必须遵循可靠性、经济性和技术性的原则。

参考文献：

[1]陶苏东，荀堂生，电气设备及系统[M].北京：中国电力出版社，2006

[2]陈晓俊.关于火电厂继电保护的分析[J].黑龙江科技信息，2010，（4）

[3]孙猛.火电厂继电保护系统相关问题的思考[J].硅谷，2009（22）