电厂热控DCS控制保护回路误动作原因和解决对策

电厂热控DCS控制保护回路误动作原因和解决对策

刘艳娟  郑春霞

国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司

河南  平顶山 462500

摘要：近些年来，DCS控制系统广泛应用于电厂设备中，对设备运行状态进行监测、传输、控制操作等，实现了部分代替人工的现代化技术。随着电厂设备的更新换代，设备受热、换热环境更加复杂，DCS控制系统经常出现控制误动作，影响电厂设备的正常运行。因此，本文研究了电厂热控DCS控制保护回路误动作原因及对策这一课题。从热控逻辑、热交换辐射均衡等方面，对误动作问题进行优化，为电厂设备的正常运行提供保障。

关键词：电厂；热控DCS控制保护回路；误动作原因；解决对策

引言

DCS控制系统作为一种新型的技术手段，由于其具备较强的安全性，已经广泛应用于电厂，在保护回路中占据至关重要的地位。但是，由于电厂运行过程中涉及的环节众多，很容易受到不良因素的影响，致使DCS控制系统出现误动作，影响到电力系统运行的效果。基于此，本文针对DCS控制系统出现误动作的原因及解决对策进行探讨和分析。

1DCS控制系统结构

1.1硬件结构

DCS控制系统的硬件结构主要包括控制单元和操作站。通常都会将控制单元安装在现场，而且其与控制中心之间的距离相对较远，由于现场的控制单元具备极强的模板化，所以会由多个不同的监测点沟通完成监测任务，同时控制单元中还有多种不同功能的插板，根据逻辑性和物理性将其全部放置在插板箱内，由总线负责连接DCS控制系统现场的控制单元以及管理，这样就能够达到信息共享的目的。操作站主要是对各个不同类型单元产生的各项信息数据进行精准的记录和显示，它主要是由存储器、显示器、主机以及键盘等设备组合而成，具备编程、打印、报警等多种功能，实际运行过程中由工程师站、操作员站等共同完成系统的操作和监控，收集系统运行过程中产生的各项数据。

1.2软件结构

DCS控制系统的软件结构是结合实时数据库的相关内容建立的，它在运行过程中主要包括控制算法、数据查询以及网络通信等多种不同的模块。其中，网络通信主要是利用数据库进行信息的共享，同时还能够完成各种代码的收集以及实现数据的存储功能；数据查询主要是对DCS系统运行过程中出现的故障信息进行全面的收集，还可以完成系统的运算补偿以及转换；控制功能利用系统的运行组态以及不同系统运行的具体特点，选择合适的控制算法来实现其操作。通常情况下，DCS控制系统在运行过程中，都会包含PID控制、手自动切换、逻辑预算等多种不同的模块。通过对各个系统运行中产生的信号进行科学合理的控制，完成信号的输出和故障处理等多种功能。

1.3DCS控制保护回路误动作原因

误动作主要包括硬件故障、软件故障、电源接地、热交换辐射等原因。DCS系统的元器件损坏，发出故障信号，从而出现控制保护回路的误动作。软件故障则是不正确的驱动程序，导致回路动作的逻辑错误。电源接地之后，电厂设备卡件、端子板失去工作电压，生成坏点信号，从而引起保护误动作。热交换辐射不均匀的条件下，设备温度、湿度异常，从而出现DCS控制误动作。

2保护回路误动作安全事故

电厂运行过程中，DCS控制系统中涉及的内容非常繁琐，现场的工作人员针对具体任务进行操作时，经常会由于操作流程混乱、操作对象出现异常，致使系统运行过程中出现误动作，引发严重的意外事故。本文结合保护系统误动作引发的安全事故进行分析，具体来说两个方面：首先，DCS控制系统处于未完全解除连锁保护的情况下，工作人员对故障原件进行检修，有部分检测点可能会对系统的运行状态产生一定的影响，致使系统运行中出现了误动作的现象。另外，针对机组进行检修时，工作人员所发出的检测信号也有可能对保护回路产生一定的影响，从而出现误动作。其次，针对DCS控制系统，主要是对主电机和测点进行检测，通常并不会对整个系统进行全面的测试，由于DCS控制系统涉及的功能非常多，运行流程比较繁琐，而工作人员没有对整个系统进行全面检查，可能会导致部分故障位置没有检测出来，进而产生信号差错，导致系统运行过程中面临较大的风险隐患，影响到系统的运行状态。

3解决对策

3.1严格管理热控设备质量

为了能够减小DCS控制系统运行过程中保护回路出现误动作的概率，就必须对相关设备进行严格管控，提升热控设备的质量，尽量选择具备良好性能的产品，以此来提升系统的运行效率。进行设备采购时，必须要全面对比多家不同供应商的信誉度以及产品的质量，严格按照标准的采购流程，做好供应商的选择工作，对进口的产品也需要仔细核验产品的合格证明以及出厂检验报告。新采购的设备或者维修后的设备都必须进行严格的试验检测和验收，重点是对设备的外观进行检查，并且对设备进行电气试验和功能测试。重点设备还需要按照检测流程的要求进行质量检测，通过建立完善的质量管理机制，健全设备管理档案，保证其质量和性能都满足电厂运行的具体要求。

3.2规范电路逻辑参数

DCS控制系统在实际运行过程中，很容易受到外界环境因素的影响，导致信号出现异常状况，进而引发保护系统误动作。根据相关调查研究显示，导致这种现象的主要原因就是开关接触不良，如果DCS控制系统和相关设备之间的逻辑关系不正确，就需要根据电厂的实际状况进一步调整逻辑参数。例如，结合国家标准规定的要求对设计参数进行规范，调整容错率，尽量减小误动作的概率。应该定期对DCS控制系统相关的参数进行调整，及时更新运行曲线等相关信息，根据系统的运行状态及时调整保护回路参数，确保保护回路的参数与系统的运行性能处于相匹配的状态，从而确保电厂机组的安全稳定运行。此外，还需要对DCS控制系统的逻辑参数进行规范，做好相关元器件的优化工作，尽可能提升系统的运行水平，减小意外事故出现的概率。

3.3加强电源和传输信号的有效接地

第一，应从根本上提升接地保护系统运行水平。DCS系统运行中，接地系统是提升电源接地以及信号传输效果的重要设备。保证接地系统运行的可靠性，结合国家标准的规定，选择合适的接地材料，尽量防止电阻值过大或者过小的问题。

第二，实现数字信号和模拟信号的分离接地。要想提升系统运行的可靠性，还要做到数字信号和模拟信号的分离接地，尽量减少数字信号频率对模拟信号产生的干扰，可以使用分离接地或者共模抑制的方式，确保信号传输质量。

第三，优化传输路线。DCS控制系统运行过程中，信号接地和电源系统非常关键，通过全面优化线路的走向和布局，能够有效减少高压线路等干扰源，还可以使用光纤或者屏蔽线来提升线路的抗干扰能力。

第四，避免出现接地环路。系统运行过程中，针对信号进行接地处理最常见的问题在于接地环路，所以要避免出现接地电位差，可以使用星形接地或者单点接地的方式，全面提升接地效果。

第五，对系统进行定期的检修和维护。应该定期对接地质量进行必要的检测，做好维护工作，重点开展装接地装置的检查、电阻值测试和清洁工作，一旦发现异常状况就立即上报，依据相关部门来保证接地系统运行的可靠性。

结束语

在电厂运行过程中，利用DCS控制系统能够从根本上提升电厂的自控能力，尽量减少人为因素带来的影响，同时完成数据信息的共享，进而提升电厂的运行效率，降低维护成本，也能够帮助工作人员从传统繁重的劳动中解脱出来。

参考文献

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