电厂热工DCS保护误动、拒动原因及对策分析程林

电厂热工DCS保护误动、拒动原因及对策分析程林

程林

（大唐鸡西第二热电有限公司黑龙江鸡西158150）

摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。火力发电厂是保障电力能源正常输送的重要机构，其中经常会使用电厂热工DCS控制系统来总体管控电力的运行情况。为了充分保证和提升电力输送的安全性和稳定性，还需要发挥电厂热工DCS控制系统之中的保护功能，但是不容忽视的是，这些保护功能在具体运作的过程中，容易出现误动和拒动的情况，影响到了电力运行的可靠性，需要对其进行切实有效的改善。寻找到电厂热工DCS控制系统中保护误动和拒动的原因，采用科学合理的策略加以应对，将能够全面充分推进电力传输工作的顺利开展。本文就电厂热工DCS保护误动、拒动原因及对策展开探讨。

关键词：电厂热工；DCS系统；保护误动；拒动；原因与对策

引言

火力发电厂作为电力能源输送的重要机构，其常会采用电厂的热工DCS控制系统来对自身电力运行进行控制，但为了避免运行的事故，此系统当中具有相应的保护功能，而实际运行当中，电厂的热工DCS控制系统的保护功能时常出现误动和拒动现象，进而扩大了电力运行不稳定性，因此为了改善此点，需要对误动和拒动现象进行分析，并针对其产生原因采取相应的对策。

1电厂热工DCS保护误动和拒动的发生原因

1.1DCS软硬件故障

DCS软硬件故障是造成热工保护误动、拒动的一大原因，这主要是因为，随着DCS控制系统的不断发展，在热工保护系统中加入了诸如CCS、DEH等控制站，使得两个控制器在同时发生故障时能够进行停机保护，这也就引起了DCS软硬件保护误动情况的发生，其主要的情况包括以下几种，信号处理卡损坏、输出模板有误、设定值模板出现故障、以及网络通讯不畅等。此外，在DCS系统中，对运行设备启停的检测，一般是通过DCS本身的查询电压来实现的，但是为了防止外围电路对DCS造成损害，在大多数的DCS控制系统中，每个端子板上都设置有相应的保险丝，在短路或者强电倒送时，保险丝就会自动熔断，进而达到保护整个电路的目的。但是由于保险丝的容量一般都比较小，常常会发生熔断的现象，导致系统无法检测到设备的真实情况，这就引发了热工保护的误动、拒动现象。

1.2热工元件故障方面的问题

电厂热工DCS控制系统运行过程中，发挥保护功能的重要部位是热工元件，其充分采集信号，处在了热工保护系统的最前端。一旦热工元件出现了不稳定的问题，将会在很大程度上降低热工保护系统的整体安全性，从而容易引发一些后续的故障问题，这样易导致DCS控制系统的误动和拒动问题。同时，热工保护系统会设置较高的灵敏度，从而形成较为完整性的保护装置系统，这会容易导致电力系统实际运行过程中流量、压力以及温度等方面出现误判问题，发出一些错误的保护信号，进而主辅机设备出现误动和拒动现象的几率较高。

1.3电缆接线故障分析

在现代社会发展的观念之下，多数的火力发电厂为了实现更高效率的运行，会对自身工作环境进行优化，以此来提高自身运作的频率，这样的做法在有相应的技术支撑前提下，确实可以良好的实现目的，但是因为火力发电站本身运行的特点，其环境当中可能产生高温、粉尘、潮湿等现象，此类现象会对发电厂内的电缆接线造成侵蚀，在时间的推移之下，电缆接线就容易出现老化现象，进而频繁发生短路等电力故障，此时DCS保护功能也会因为此类现象就产生保护误动、拒动的现象。

2电厂热工DCS控制系统误动、拒动问题的应对策略

2.1改善DCS电源切换问题

DCS系统是由独立的两路冗余电源进行供电，但是在实际的操作过程中，两条冗余电路的电源切换方式，很可能导致设备电源的故障，这也是在生产活动中容易被忽略的地方。一般来说，电源切换电路是由两个继电器组成的，每个继电器都承担了一半的负荷，但是如果其中的一条电路出现电压波动现象，那么将会出现电源环流的现象，有可能导致整个DCS系统失电情况的发生。对于电源切换问题，可以通过以下切换电路进行。DCS电源供电切换的原理主要是，将第一路的电源作为主要的负载电源，然后将第二路电源作为辅助供电电源，只要主供电电源存在，那么整个系统将以主供电电源为主，这样的方案可以使得电源切换回路比较安全可靠。另外一路的负载切换回路原理也跟这个相同，仅仅将第一路和第二路的位置调换下即可。

2.2实施有效的DCS系统抗干扰措施

DCS的运行是否稳定对保护功能的触发有一定的影响，一般来说在DCS系统运行稳定的情况下，保护功能误动、拒动的概率会大幅度减小，但实际角度上，因为火力发电厂的环境相对危险，所以容易导致DCS系统运行受到影响，降低了运行的稳定性，所以为了避免误动、拒动现象，应当实施有效的DCS系统抗干扰措施，以此来避免DCS系统受到外界因素的干扰，提高系统运行的稳定性。常见的DCS系统抗干扰措施有：在系统接地时，其接地线路应当选择截面大于20mm2的通道线，此线路可以有效的降低接地的电阻，此点标准值为2Ω；DCS系统的接地极方面需要尽可能的埋设与火力发电厂以外15m以上的区域，以此来控制DCS系统的接地点与强设备的举例，以此即可加强DCS系统的抗干扰能力。

2.3重视对相关人员操作过程的规范

虽然电厂的智能化、自动化水平大幅提升，但人工操作任务仍较多，人工操作不规范不仅会导致电力设备、电路性能的下降和使用寿命的缩减，而且可能诱发更加严重的电力事故，所以在降低保护拒动和误动发生的过程中，电厂应认识到通过制度规范、系统培训等措施提升操作人员的安全意识和操作技能，并利用健全的权责机制，提升操作人员对操作规范性的重视程度的重要性。

2.4增加系统硬件故障声光报警功能

软件方面应增加DPU故障切换和卡件故障声光报警功能,因为设备巡检都是定时的,在某一巡检间隔内发生DPU故障切换或卡件故障是很难发现的,而且有些卡件还出现时好时坏的情况,更难以发现。如发现不及时,将可能导致DCS某一功能失灵或停机停炉的危险。

2.5改善热控就地设备的工作环境条件

根据火力发电厂热工DCS保护产生误动、拒动的原因可以看出，热控就地设备的工作环境，对于提高整个系统的安全性、可靠性也具有很重要的意义。因此，火力发电厂要加强对热控就地设备的工作环境条件的重视，从以下几个方面出发，就地设备尽量远离热源、干扰和辐射，就地设备的接线盒要尽量设计的密封、防潮，同时还要加强防腐蚀的能力。

结语

电厂热工运行过程中，DCS控制系统保护发挥着重要作用，对于切实有效维持各项设备的正常运行状态具有积极意义。不容忽视的是，电厂热工DCS控制系统保护系统受到一定因素影响，易出现误动和拒动问题，想要加以切实有效的控制和管理，需要采用先进有效的方式。通过保障DCS控制系统电源切换的总体效果，强化人工管理工作，发挥DCS控制系统抗干扰的优势和作用，以及做好硬件设备的检查工作，将能有效减少电厂热工DCS控制系统保护中的误动和拒动现象。

参考文献

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