关于电厂热工自动化保护意识谈小军

关于电厂热工自动化保护意识谈小军

谈小军

（国网能源哈密煤电有限公司新疆哈密839000）

摘要：电厂机组设备得以顺利工作的重要保障就是热工自动化，该系统以在故障刚出现阶段对系统进行限制运行或叫停等方式实现核心设备的正常工作。热工保护系统自身的安全性与稳定性为机组设备的正常工作奠定了坚实的基础，而在市场竞争日渐激烈的新时期，发电厂得以生存与获得可观经济利益的关键就是热工保护系统的自动化发展水平。对此，本文阐述了热工保护的重要意义与热工自动化运行现状，并对如何增强热工保护意识提出了几点意见。

关键词：电厂热工；自动化；保护意识

1电厂热工自动化及其在我国的发展

1.1电厂热工自动化的概念

火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础，通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障，需要对设备进行自动化控制，以避免重大事故的发生，同时也减少了一定的人力资源。一般的火电自动化系统都分为四个子系统，其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。

1.2电厂热工自动化在我国的发展

我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展，其核心技术DistributedControlSystem（DCS）更是被我国发电企业所应用。DCS技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理，在我国350MW以上的火电机组上应用较为广泛，其经济性和安全性被我国发电企业所认同。近年来随着计算机软件可视化效果的提高，DCS技术得到了极大的发展和应用，通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障，同时DCS的分散控制也起到了非常好的效果。

2电厂热自动化保护意识的意义

在电厂发电机组中，热工保护系统是必不可缺的重要部分，热工保护是否可靠、稳定直接影响了机组设备的安全性、可靠性。热工保护系统主要当发电机组发生参数异常时，对其进行正确判断，利用自动晋级设备，对其进行及时控制，以确保保护好设备，降低设备、机组的故障范围、故障波，防止设备损毁、重大事故的发生随着热工逐渐实现自动化，同时也实现了自动化控制保护技术。然而主辅设备运行过程中，保护系统因自身故障，而错误操控联动设备，导致设备发生停机，这种情况属于保护误动，同时也会造成系统发生不必要损失。另一种情况，主要是主辅设备发生故障时，保护系统由于未作出相应的动作，而造成误动。在这种情况下，将扩大故障的单位，导致经济损失和重大事故。

目前，由于发电机组容量在不断的增加，参数越来越高，热工自动化程度也越来越高，随着DCS系统的出现，而有时逐渐明显，借助强大功能，以确保机组经济、可靠、安全的运行。然而由于热工参数也在不断的增加，导致机组容量逐渐复杂，机组和设备的拒动、误动率也随之增加。所以，在热工自动化时，必须加强保护意识，采用相应的保护措施完善保护系统，提高可靠性，消除热工系统误动、DCS系统的失灵问题，具有非常重要的意义。

3电窗热工自动化的概况

3.1热工自动化复杂性在不断提高

随着热工自动化逐渐在提高其程度，复杂性也越来越高。故障离散也变得复杂，致使组成控制系统必须按照保护信号、逻辑设计进行取样措施。控制系统、保护设备、测量、执行、热控设备、供电系统等工作环境实现监控。系统维护、调试、检修、安装、设计等环节逐渐变得复杂。不管哪一环节一旦出现问题，将会影响自动化系统的稳定性、安全性。如出现故障，热工保护系统将会出现机组跳闸、误动的现象，严重影响了电厂的安全性、经济性。

2.2自动化系统本身存在一定缺陷

从目前的技术水平看，热工系统的设计方面的科学性、稳定性；控制逻辑的条件设计的合理性和系统完善程度；保护信号的取信方式和设备配置；保护连锁信号的各种参数设定；系统安装调试和维护的针对性和质量；热工技术监督和管理水平等方面都存在着一定的不足，从而就会引发热工保护系统出现不必要的误动而导致生产事故。随着电厂建设速度和规模的增加，电厂的运行成本会随之增加，发电企业面临的市场和运行风险也就会增加。因此在保证机组运行方面就需要更加完善而可靠的运行控制系统来提高电厂自动化程度，同时提高经济性和安全性，因此提高效率降低能耗是自动控制的最终目标，系统缺陷显然不利于此种需求的实现。

2.3热工控制缺乏相应的评估指标

电力企业的管理方向是集约化和管理的扁平化，为了在市场中获得更好的经济效益，电厂在提高发电量的同时也意识到对生产自动化程度的提高，以此降低人员数量、提高生产效率。同时在系统维护中聘请更加专业的检修企业承包维护维修业务，以此作为设备维护的主要形式。从这个角度看，对热工自动化系统的检修、维护、运行质量保证等维护质量的评估就缺乏一定的标准。

3完善热工保护

3.1做好调试

在完成安装设备后，全面调试整体设备，并做好详细的记录。主要是对重要设备跟踪记录。如何确保热工保护系统的正常、安全运行，主要是依靠保护意识，系统可靠性同硬件条件有着直接的联系，因此必须详细记录号硬件运行状况，特别是保护出口卡状况，一般在每一次投入保护运行过程中，都应校验设备，保证设备的合格。然而在实际工作过程中，经常会出现合格元件发生误动事故，主要是由于热控设备所要求的欲行环境较为苛刻，若安装、无效产品保护均会引发故障。所以，在设调试时，必须做好详细的记录，对系统每一环节检验进行严格的跟踪保护，确保系统的安全可靠。

3.2利用冗余思路进行设计

在设计系统时，必须考虑电厂发展，利用冗余思路进行电厂自动化设计。特别是针对保护系统，采用一些保护设备，对动作电源进行控制，针对一些重要信号，也应该利用冗余设计，有效判断、监控同一取样信号。针对同一参数中的重要取样点，应该进行分散设计，功能分散可选择多个卡件，以避免整个系统受一个卡件的影响，致使可靠性的提高。更为重要的是，利用就地取样，必须尽可能多采集点、且相互独立的方法取样，以使可靠性有所提高，不同才几点的参数也可便于维护。总而言之，应分散采样数据，利用采集软化系统、分散控制局限性，使可靠性有所提高。

3.3选择优质元件

在系统设计和构建过程中，应当尽量采用成熟的技术和元件来完成系统的搭建。因为随着热控系统的复杂性提高，对热控元件的可靠性要求也就越高。因此成熟的技术和应用反馈较好的元件是可以满足DCS系统整体可靠性需求的。因为成熟的技术和元件其性能已经通过了实践的检验，而且也保证了系统维护的便捷性。切忌在设计和安装过程中为了简约投资而丧失质量意识，应在合理的经济性评估基础上采用最佳的技术和设备，以期最大限度的提高DCS系统的可靠性和保护系统的安全。

3.4做好硬件系统的运行记录

设备完成安装之前，对整体进行全面详细的调试工作并做好相关记录是极其必要的。这里主要就是重要硬件设备的跟踪记录。热工保护系统的安全运行与其主要的硬件情况是密不可分的。因此我们需要提高安全保护意识，详细记录系统硬件的运行情况，特别是保护出口卡的情况。

3.5利用分散控制和采集软化系统控制的局限性

考虑到电厂的发展前景，在系统设计的过程中应遵循冗余的设计思路来设计电厂的自动控制系统，包括一些保护执行设备的动作电源。应把冗余的思路贯彻始终，对同一个参数对应的多个取样点进行合理的分散设计，为防止一个卡件故障就导致整个系统失灵的现象产生，可以利用多个卡件进行功能分散。这样就能有效的提高系统的可靠性，减少了一些不确定因素。另外采用多采集点相互独立的取样方法也是提高系统可靠性的必要手段。

3.6、尽量采用成熟的技术和元件来完成系统的搭建

由于热控系统复杂性的提高，其对热控元件的质量要求也随之提高。一般成熟的技术和元件都是经过了实践的检验的，因此成熟的技术和应用反馈较好的元件才能和DCS系统的整体性相适应。此举一方面也保证了系统维护的便捷性。为了收获更长远的经济效益，在系统的设计和安装过程中，切忌为了简约投资而忽略元件的质量。理性的解决措施应该是，在不超过最大的费用预算的基础上，引进最佳的技术和设备，以期达到最好的效果。保证DCS系统的可靠性和稳定性。

结束语：

我国火电厂热工自动化安全技术飞速发展，并积累了丰富的经验，为了统一认识，正确总结经验，需要有一个适应形势发展的新的安全技术配置的指导思想。但是，当这些安全技术还没有成为行业规范或适当的行政指令时，设计单位或电力企业往往不应用。我国电力行业技术管理相对比较落后，特别是国家电力公司解体以来，行业技术管理明显削弱，这涉及深层次体制问题，期盼有关各方共同努力，尽快推进这个问题的解决。

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