提高热控保护系统可靠性的研究

提高热控保护系统可靠性的研究

魏国新

(新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司832000)

摘要：随着我国经济不断的发展和社会的进步，对能源的使用需求和消耗也在不断的增加。电力事业的发展已经到了生活的方方面面，可以说，现在的人们离开了电就无法正常的去生活，与经济的发展密不可分，所以说电力有着广大的发展前景。同时，我们国家也提出了对电力事业的发展更高的要求，我国的发电事业正向自动化、智能化的方向快速的迈进，因此，如何做到智能电力操作系统的安全、可靠性是当前电力事业发展的首要问题，本文对火电厂的热控保护系统的可靠性进行了讨论、分析，对其如何发展提高提供了一些对策。

关键词：火电厂；热控保护系统；可靠性分析

热工自动化系统已成为了火电厂的重要枢纽部分，电厂的大部分设备都都是由它控制着。汽包水位、过热蒸汽温度、锅炉燃料量、机炉协调控制、再热蒸汽温度等使其主要组成部分，其次一些比较先进的系统还包括了引风控制、送风控制等调节系统。热工自动化系统的系统构成比较复杂，其可靠性不仅需要热工人员有牢固的专业知识，对系统的工作原理熟悉清楚，可以正确的操作。特别是在主要设备或者辅助设备出现较为严重的故障时，正常手工技术人员必须及时对热工保护系统采取有效措施，只有这样，才能够有效避免故障的继续扩大，减少设备以及对人员的伤害。所以确保火电厂能够安全、稳定的运行必须热工保护系统有较高的安全性及可靠性。换而言之，热工保护系统的可靠性是设备安全运行的首要条件。

1.热控保护误动和拒动

热控保护的误动、拒动原因可分为DCS系统故障(包括软件和硬件)﹑热控元件故障﹑电缆接线的短路、断路﹑设计缺陷几方面。随着DCS系统的不断发展和完善﹑DCS系统设计趋于稳定﹑电厂点检定修制度的开展及机组服役时间的延长，因就地设备造成保护误动、拒动的情况已不多见，但因热控保护系统的信号处理不当、冗余配置不当造成机组非停事件却屡见不鲜。如何通过软逻辑对保护信号进行坏点剔除以防止误动和通过冗余配置保证回路杜绝拒动，是广大热控学者的研究重点。

2.当前我国火电厂热控保护系统存在诸多问题

为了使火电厂热工保护系统能够稳定、安全地运行下去，良好的控制和管理是前提条件。同样定期对热控保护系统的检修与维护管理也是不可缺少的。通过大量实践证明只有对热控保护系统实施全面的维护和管理，加强对热控保护系统的运行环境监督，才可以使热控系统长期、稳定运行下去。对当前火电厂热工保护系统，存在的诸多问题进行了总结：

2.1可靠性管理重视程度不足

目前，由于火电厂热控保护系统监控功能逐渐增多，并且监控范围不断增大，从而增加了故障出现的概率。如果在热控保护系统安装、调试、运行等某个阶段出现问题，那么可能会使热控保护系统出现误动作，情况严重的可能会出现跳闸的现象，从而对机组的正常、可靠的运行产生了一定的影响。所以系统的可靠性是运行、维护、管理的重中之重。而通常人们没有对可靠性引起足够的重视。

2．2管理水平、模式滞后

在管理方式上沿用老的模式，不针对设备系统的特点进行研究而简单依据经验判断。热控保护系统在设计、延时时间的设定、系统的安装与调试等方面还存在诸多的问题，对这些问题研究解决不充分。对于管理方面还在运用老的模式，没有根据实时更新，对

一些数据的判断也就存在了很大的误差，研究问题数据的不充分也就对解决问题提供了难度。

3.提高火电厂热控保护系统可靠性的建议

3.1建立科学的评价体系和专业人员的培训

火电厂要系统科学的热工自动化系统评估标准，在热工自动化的整个系统中有效的开展评估，在定期的评估检测过程中及时发现问题，快速的改进，虽然已经对大部分设备安全展开了评估，但工作大多都没有做到位，没有很好的发挥监控工作的效果和目的。很多火电厂评估人员水平有限，对工作规程了解不到位，从而造成了评价的结果误差大。随着对保护系统可靠性要求越来越高，系统发展的也越来越细化、复杂。对工作技术人员的专业素质也有了更高的要求。根据调查研究，有一半系统出现的故障都是因为人为因素造成的。所以必须加大对电厂相关工作人员专业知识的学习，通过培训切实的提高工作人员在本岗位上的业务操作能力，组织人员有针对性的对薄弱环节进行训练，让火电厂热控保护系统有进一步的提升。

3.2应用APS技术

对火电厂各机组顺序的控制技术就是APS技术，其特点是：很少人员甚至不用人员的参与就可以执行完成复杂的操作。APS的应用可以有效的减少了人员以及人为操作失误，增强了可靠性，而且APS的应用完成了火电厂自动化，自动化的发展可以很好的提高企业的核心竞争力，所以说让APS技术在火电厂热工系统里更好的应用是火电厂重要发展方向。

3.3实现单元机组智能控制

系统控制智能化是自动化系统的发展趋势。单元机组控制主要应用在DCS中，可以让机组的控制能力得到很大的提高。但就目前形势来看，我国电厂使用的单元机组控制是远远达不到智能化程度的。随着近几年来计算机控制技术的不断提高，出现了一些微控制器，各种各样的智能化控制系统相继进入市场，电厂应该积极引进这些先进技术，进一步实现单元机组控制智能化，如使用智能化的仪表、仪器、软件等，以进一步提高热工自动化的可靠性。

3.4硬接线的合理使用

硬接线即非通信的点对点信号电缆。硬接线在保护回路中的作用是当DCS失效时，操作人员可绕过DCS采用另外一种方式对现场设备进行应急操作，一般在辅助操作盘上设置手操盘、按钮等，通过电缆线直接连至现场。事故盘就是通过继电器相对独立于DCS的直接连到就地设备的一种回路，直接用电缆连接，二次回路用电线将各个元件接点串并联接入，组成控制回路，没有软件控制。对重要部件的保护都有硬接线以提高系统可靠性。机组建设初期，根据设计院设计一般会给DCS系统配备MFT、ETS控制柜，专门用硬接线连接机组及重要的辅机进行保护。但在机组的实际运行中，因运行工况需要，会对硬接线回路进行改进，使硬接线的使用更加趋于合理。

3.5单点保护信号的处理

在热控保护系统尤其在各大辅机的保护中存在大量单点保护信号(如轴承温度保护、线圈温度保护、轴承振动保护、风机喘振保护等)，因设备所在环境的震动、灰尘、高温等，这些测点易出现问题，经常会由于接线松动或元件损坏而无法正常测量设备状态。这些问题的出现易导致热控保护系统产生误动，因此在热控保护系统中尽量避免采取单点进行设备保护。在现场设计及施工过程中，设备不得不采取单点保护，在不改变保护机组设备的前提下，对单点保护信号进行信号质量的判断。当温度测量点的接线松动或短接时，会使温度测量点发生跳变，通过逻辑判断后，再通过质量判断其是否变为坏点，并根据判断结果来通﹑断其保护回路。鉴于此，应在温度测点的逻辑中加入质量和变化速率判断。当温度测点的变化速率超过设定值或测量点变为坏点时即将保护自动退出，若速度变化率恢复到正常值或测量点恢复后自动将保护恢复。这种单点保护逻辑中加入测点诊断可应用于机组的各大辅机及送﹑引风系统的风量及风压等测点堵塞造成的机组及设备异常中，避免机组及设备的误动，保证机组、设备的安全稳定运行。

结论

总而言之，随着科学技术的进步，以及市场经济的发展，热工自动化系统是电厂发展的主流方向。电厂要提高组工自动化系统的可靠性，除了要采用APS、单元机组智能化控制等先进技术之外，还要对系统进行有效的评估工作，及时改进和更新系统，从而全面地提高系统的安全性和可靠性。这样才能让电厂的工作有序进行，提高生产效率，提升核心竞争力。

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