电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施

电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施

聂晟楠

大唐七台河发电有限责任公司 黑龙江 七台河 154600

摘要：DCS控制保护回路作为保障电厂运行安全的关键环节，其准确性和可靠性直接关系到电厂的运行效率和安全性。在实际运行中，误动作现象时有发生，这不仅影响了电厂的经济效益，还可能对设备造成损害。探讨误动作的原因并制定相应的处理措施，对于提升电厂运行水平具有重要作用。

关键词：电厂热控DCS控制；保护回路误动作原因；处理措施

引言

在现代电力生产中，电厂的热控DCS（分散控制系统）负责监控和控制电厂的各项热力过程，确保系统的稳定运行。DCS控制保护回路的误动作问题时有发生，这不仅可能导致生产中断，还可能引发安全事故。深入分析误动作的原因，并采取有效的处理措施，对于保障电厂的安全稳定运行具有重要意义。

1电厂热控DCS控制系统概述

电厂热控DCS（分散控制系统）是现代电力生产中的核心技术之一，它通过集成化的自动化控制手段，对电厂的热力过程进行精确监控和高效管理。DCS系统的设计理念是将控制功能分散到各个现场控制单元，同时通过中央控制室进行集中监控和管理，以提高系统的可靠性和灵活性。DCS系统通常由以下几个主要部分组成：现场控制单元、操作员站、工程师站、历史数据站以及通信网络。现场控制单元负责直接与电厂的各类传感器、执行机构等现场设备进行交互，实现对温度、压力、流量等关键参数的实时监测和控制。操作员站提供给操作人员直观的图形界面，用于监控系统状态、调整控制参数以及处理异常情况。工程师站则用于系统的配置、调试和维护。历史数据站负责存储系统运行数据，为故障分析和性能优化提供依据。

2电厂热控DCS控制保护回路误动作的原因

2.1硬件设施故障

传感器是DCS系统中用来监测工艺参数的关键设备，如温度、压力、流量等。如果传感器出现故障，比如敏感元件损坏、引线接触不良或者绝缘性能下降，就会导致监测数据不准确，从而引发保护回路的误动作。执行机构负责根据控制逻辑调节工艺参数，如调节阀门开度、启动或停止泵等。如果执行机构出现卡涩、失灵或者定位不准确，就会导致控制动作错误，进而触发保护回路动作。通信线路的故障也是导致误动作的常见原因，通信线路负责将现场控制单元与操作员站、工程师站等进行连接，如果线路出现断线、短路或者信号干扰，就会导致数据传输不畅或者传输错误，从而引起保护回路的误动作。

2.2软件故障

设计缺陷可能是由于在系统设计时未能充分考虑各种工况，或者对某些特殊情况的处理不够准确。这可能导致在实际运行中，控制逻辑无法正确应对各种工艺变化，从而引发保护回路的误动作。编程错误可能是由于开发人员在编写控制逻辑时出现错误，比如逻辑表达式错误、变量定义不当或者代码逻辑混乱等。这些编程错误可能导致控制逻辑执行错误，进而引起保护回路的误动作。系统更新不当也是软件故障的一个原因。在系统更新过程中，如果未能正确备份数据、验证更新程序或者在更新后未能进行全面的功能测试，可能导致系统出现不稳定或者功能异常，从而引发保护回路的误动作。

2.3人为操作失误

人为操作失误也是导致电厂热控DCS控制保护回路误动作的重要原因，操作人员对DCS系统的操作失误可能包括输入错误、参数设置不当或者对系统的误操作等。比如，操作人员可能在输入控制参数时出现失误，导致控制逻辑执行错误，从而引发保护回路的误动作。操作人员在处理异常情况时，可能由于对系统的理解不够深入或者经验不足，采取错误的操作步骤，进而导致保护回路的误动作。人为操作失误不仅会影响电厂的正常运行，还可能对设备造成损害，甚至可能引发安全事故。

3电厂热控DCS控制保护回路误动作的处理措施

3.1严格把控硬件设备质量安全

在设备采购阶段，应选择信誉良好、质量可靠的供应商，并对采购的硬件设备进行严格的质量检验，确保其符合电厂运行的技术要求和安全标准。对于关键设备，如传感器、执行机构和现场控制单元，应进行更为细致的检查和测试。在设备安装和调试阶段，应严格按照制造商的指导手册和电厂的操作规程进行操作，确保设备的正确安装和调试。对于复杂的安装过程，应由经验丰富的技术人员进行，并进行必要的培训和指导。在日常维护中，应建立健全的维护保养制度，定期对硬件设备进行检查、清洁和校准，及时发现并处理潜在的故障。对于易损件和关键部件，应制定更换计划，确保其始终处于良好的工作状态。建立完善的设备档案和维护记录，对设备的运行状况和维护历史进行详细记录，以便于故障分析和预防性维护。

3.2规范电路逻辑参数

在设计阶段，应根据电厂的工艺流程和控制要求，制定合理的控制逻辑和参数设置。设计人员应充分考虑各种工况和异常情况，确保控制逻辑能够正确应对各种可能的情况。在审查阶段，应由经验丰富的工程师对控制逻辑进行详细的审查，确保逻辑的正确性和完整性。审查过程中应重点关注逻辑的复杂性和潜在的错误，以及参数设置的合理性。在测试阶段，应对控制逻辑进行全面的测试，包括单元测试、集成测试和系统测试。测试应模拟实际运行中的各种工况，验证控制逻辑的正确性和稳定性。对于测试中发现的问题，应及时进行修正和优化。建立控制逻辑和参数的变更管理流程，对任何变更进行严格的审查和测试，确保变更不会引入新的问题。通过这些措施，确保电路逻辑参数的规范性，减少保护回路误动作的可能性。

3.3完善DCS电源切换

配置高质量的UPS（不间断电源）系统，为DCS系统提供稳定的电源保障。UPS系统能够在主电源故障时迅速切换到备用电源，确保DCS系统的连续运行。设计合理的电源切换逻辑，确保在电源切换过程中，DCS系统的控制逻辑不会受到影响。切换逻辑应考虑到电源切换的快速性和平滑性，避免因电源切换引起的系统震荡或误动作。在日常运行中，应定期对UPS系统进行检查和维护，确保其处于良好的工作状态。对于UPS系统的电池组，应定期进行充放电测试，确保其在紧急情况下能够正常工作。应建立电源故障的应急预案，对电源故障进行快速响应和处理。

3.4提升DCS系统抗干扰能力

采取有效的电磁屏蔽措施，如使用屏蔽电缆、安装电磁干扰滤波器等，减少电磁干扰对DCS系统的影响。优化电源设计，使用稳压器和滤波器来减少电源波动对DCS系统的影响。确保良好的接地系统，减少接地干扰。在系统设计中，应采用抗干扰能力强的硬件设备和软件算法，提高系统对干扰的抵抗能力。对于关键信号，应采用差分信号传输，减少干扰的影响。在日常运行中，应定期对DCS系统进行干扰测试，评估系统的抗干扰能力，并根据测试结果进行必要的优化和改进。

结束语

电厂热控DCS控制保护回路误动作的原因多种多样，为了有效应对这问题，电厂需要建立健全的监控体系，定期对DCS系统进行维护和检查，确保硬件设备的稳定性和软件系统的可靠性，为电力系统的可靠供应提供坚实保障。

参考文献

[1]李辉.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与应对措施[J].企业科技与发展,2022,(12):95-97.

[2]张德志.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施[J].云南水力发电,2022,38(07):213-215.

[3]常进刚.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施[J].中国高新科技,2022,(12):23-25.

[4]闫心迪.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施研究[C]//中国电力技术市场协会.2021年电力行业技术监督优秀论文集.北方魏家峁煤电有限责任公司;,2021:4.

[5]韩欢欢.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施研究[J].应用能源技术,2021,(04):1-4.