基于风险评估法提高热工保护可靠性的研究

基于风险评估法提高热工保护可靠性的研究

罗国兵

贵州粤黔电力有限责任公司，贵州 盘州 553505

摘要：近年来随着电网规模、机组容量的不断增大，参与热工保护的参数也越来越多，热工保护的可靠性严重影响机组的安全运行。本文结合某电厂4X600MW机组热工保护存在的实际问题，采用基于风险评估法对热工保护的可靠性进行研究分析，并提出相应的改进措施，取得一定效果，供同行参考。

关键词：热工保护；风险评估法；可靠性

引言

热工保护是指机组在启动和运行过程中，当机组参数达到保护定值时，自动跳闸相关设备，避免出现设备损坏或其他严重后果。如果热工保护系统发生拒动，将会造成设备损坏事故或其他更为严重的损失；热工保护系统发生误动，则会使机组或设备造成不必要的非计划停运，从而造成较大的经济损失。近年来，随着机组容量的增大和参数的提高，参与保护的热工参数越来越多，发生误动或拒动的几率也越来越大。因此，提高热工保护的可靠性，减少或消除热工保护的拒动和误动，对机组的安全运行至关重要。

1 调查分析热工保护存在的风险源

影响热工保护可靠性的因数有很多，如基建设计缺陷、主辅设备自身缺陷、热工设备元器件老化或质量问题引起的故障、线路电缆老化、DCS系统硬件故障、DCS系统逻辑判断方式不完善、热工检修人员操作失误等均可能导致热工保护可靠性降低，按照《DLT 5428-2009 火力发电厂热工保护系统设计规定》以及《防止电力生产事故的二十五项重点要求》第9.4.3条:所有重要的主、辅机保护都应采用“三取二”的逻辑判断方式，保护信号应遵循从取样点到输入模件全程相对独立的原则，确因系统原因测点数量不够，应有防止保护误动措施的要求。从信号源、设备质量、DCS通道设置、逻辑判断方式等方面进行风险源排识辨。

2 识别热工保护风险源的转化条件

由于方方面面的原因导致了热工保护风险源的存在，但不是所有的热工保护风险源都一定能触发，仅有当风险源的所需转化条件同时具备时才会导致保护的误动或者拒动，因此，根据热工保护存在的风险源，逐一分析其可能的转化条件。

3 确认热工保护风险源的转化条件是否具备

由于热工设备多由电子元器件构成，如变送器、压力开关、热电阻、热电偶、执行器、PLC、DCS模件等，随着使用年限的不断增加，以及使用环境的影响，电子元器件逐渐老化，导致热工设备的可靠性逐步降低，设备误动的可能性加大，此外设备质量、检修质量、人为误操作等也是热工保护风险源转化可能具备的条件。然而，由于热工设备没有国家或者行业强制标准规定使用寿命到后必须更换，绝大多数单位均是待发生故障或者事故以后才更换，因此，导致热工设备保护风险源的转化条件是具备的。

4 预估热工保护风险发生的后果

机组在正常运行中，发生热工保护动作，如果是机组主保护动作，后果是导致锅炉熄火、汽机跳闸，造成电量损失以及重新启动消耗的燃油；如果是辅机保护动作，轻则仅是机组降负荷，重则可能导致锅炉熄火、机组跳闸等一系列联动，这些都是热工保护动作正常，如果发生保护拒动就可能导致设备损坏或更为严重的不安全事件，因此，对热工保护风险发生的可能后果的预估工作极为重要。

5 制定热工保护风险源解决方案

提高热工保护的可靠性，对于排查出来的热工保护风险源，我们采取的防范措施或者解决方案应基于在保证不发生保护拒动的基础上尽可能减少误动的总体原则，并严格按照《DLT 5428-2009 火力发电厂热工保护系统设计规定》以及《防止电力生产事故的二十五项重点要求》第9.4.3条:所有重要的主、辅机保护都应采用“三取二”的逻辑判断方式，保护信号应遵循从取样点到输入模件全程相对独立的原则，确因系统原因测点数量不够，应有防止保护误动措施的要求执行。根据相关规定，并结合我厂自身实际情况，对于具备条件整改的我们编制处理方案，利用机组临修或者等级检修实施；对于需要增加硬件或者系统变化的我们通过申报技改项目来完成；对于因为客观原因不具备整改条件的，我们上报公司备案，让步处理，但也要做好相关防护措施，并加强对该设备参数的监视，以下是近年来我厂在解决热工保护风险源方面采取的一些措施，实施以来大大提高了我厂热工保护的可靠性。如下图所示

热工主保护风险源处理方案部分清单

6 结束语

采用风险评估法可以将机组各个系统涉及的热工保护风险源有效的辨识出来，并结合其风险源转化条件、触发的可能性以及产生后果一一展现出来，我们根据风险源的程度等级以及现场的实际情况，制定相应的解决方案，从而来提高热工保护系统可靠性。然而，由于主辅设备厂家、基建设计单位、DCS系统等方面不同，机组热工保护存在的风险源可能不同，但是评估方法应该是一致的。我厂自2013年实施以来，从未发生一起热工保护拒动或者误动，极大的提高了我厂热工保护的可靠性，因此，基于风险评估法对于提高热工保护的可靠性是一种行之有效的办法，值得在行业推广运用。

参考文献

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