楊春蕾

（華電章丘發(fā)電有限公司，山東濟南 250200）

0 引言

熱控保護系統(tǒng)是電廠核心組成部分，可以大大提高電廠機組主、輔設備的安全性。在電廠的正常運行過程中，不可避免會發(fā)生一些故障和技術問題，如果這些故障影響不大，可以通過簡單的設備維修來解決；如果故障影響較大，熱控保護系統(tǒng)可以及時執(zhí)行一定的保護命令，使整個電廠停止正常運行，避免重大設備故障的危險。

近年來，在穩(wěn)步發(fā)展社會經(jīng)濟發(fā)展的背景下，我國電力工程產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。為了提高電廠熱控制系統(tǒng)的可靠性和安全性，有必要確保電廠熱控制系統(tǒng)不會發(fā)生故障和拒動。

1 熱控保護誤動和拒動概念

電廠主要電力設備、供電設施一旦發(fā)生故障可能直接造成嚴重后果的重大供電故障時，可以立即采取供電相關熱控制等保護措施可以消除重大故障或減少故障嚴重后果，等待供電系統(tǒng)正常停機后再行處理，避免重大供電系統(tǒng)及其他人身安全事故的再次發(fā)生。但是，當發(fā)電廠的相關核心發(fā)電設備仍然處于正常運行工作模式時，保護啟動系統(tǒng)因自身原因不能啟動相關發(fā)電保護的動作，導致發(fā)電相關核心設備自動停止正常運行，稱為熱能源保護系統(tǒng)誤動。

在兩個主設備和其他輔助設備之間出現(xiàn)問題時，熱控保護系統(tǒng)通常會執(zhí)行熱控保護措施，以有效保護主、輔助設備的安全和工作穩(wěn)定性。特殊情況下，熱控保護系統(tǒng)由于自身控制電路或其他部件出現(xiàn)問題，下達停止命令和繼續(xù)執(zhí)行命令都有可能直接造成不必要的資源浪費，甚至可能造成巨大的經(jīng)濟損失。這種情況被稱為發(fā)電廠熱控保護系統(tǒng)的安全保護和防誤動。這種保護設備動作的錯誤實施不僅會對其造成巨大的社會經(jīng)濟損失，甚至還會嚴重損壞保護系統(tǒng)設備的零部件。

由于尚未發(fā)展到不容易發(fā)生電機故障的水平，熱控控制系統(tǒng)的誤動和電機拒動現(xiàn)象對電力設備的連續(xù)性和運行性能有較大影響，進而影響電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2 電廠熱控保護誤動及拒動原因分析

DCS 熱控保護系統(tǒng)的廣泛應用是熱控自動化技術發(fā)展達到一定程度的必然產(chǎn)物。熱控保護系統(tǒng)的創(chuàng)建和應用，為電廠管理帶來穩(wěn)定的運營環(huán)境、安全的運營方式和高效經(jīng)濟的生產(chǎn)過程。

2.1 DCS 硬件和軟件原因

目前，隨著DCS 控制系統(tǒng)各種組件等硬件的種類和數(shù)量的增加，軟件系統(tǒng)也變得更加復雜，為了確保設備的運行和安全，在熱控保護中運營了子流程控制站。如果兩個CPU 都出現(xiàn)問題，則采取停機保護措施。但是這增加了硬件和軟件出現(xiàn)故障的概率，主要表現(xiàn)為網(wǎng)絡通信、信號處理卡、設置模塊和輸出模塊等。

2.2 電纜布線原因

電纜布線的保護故障的主要原因是電纜布線短路、開路、虛擬連接等，如電纜布線連接時規(guī)格不足或長時間運行時，終端流入、老化、腐蝕等。這需要對電纜損失程度進行日常檢查和處理。

2.3 合理應用熱控制設備

國內(nèi)熱控制自動化和智能水平逐漸提高。在此背景下，對熱控制自動化設備組件的穩(wěn)定性也提出了越來越高的標準和要求。為了有效保護熱控制之間的穩(wěn)定性和操作安全性，有必要注意到期的應用。例如，可以合理地應用熱控制裝置，有效提高分布式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，有效避免問題的發(fā)生。

2.4 熱控組件原因

熱控保護元件因為故障原因?qū)е抡`動熱電可控熱電保護元件誤動或者被拒動的，主要原因是電控保護元件的例如電磁閥、溫度、水位、壓力、流量、閥門等故障導致虛假信號。這個問題主要是因為規(guī)范使用和老化，沒有保證設備設置安全而引起的。

2.5 熱控設備電源原因

隨著目前我國電廠熱源監(jiān)控移動保護設備系統(tǒng)自動化和智能化應用程度不斷提高，采用了DCS 移動保護系統(tǒng)技術，確保電廠熱控保護設備的移動電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時自動停機進行保護。但是，這也很有可能也會導致熱電流控制器設備中的電源發(fā)生故障，從而引起保護系統(tǒng)誤動和電源拒動供電問題，近年來出現(xiàn)這種情況的概率越來越高，主要是由于熱處理控制器設備的內(nèi)部電源插頭接觸不良、電源插頭系統(tǒng)硬件設計不可靠等多種原因引起的。一些熱控保護系統(tǒng)也開始注重分布式控制保護技術的應用，所以在熱控設備電源引發(fā)故障問題的情況下也易出現(xiàn)停機保護問題。

2.6 設計、安裝和調(diào)試及其他人為原因

設計本身有缺陷，或者設備安裝和系統(tǒng)調(diào)試時操作規(guī)范不足，可能會出現(xiàn)熱控拒動保護和故障等問題。此外，如果熱控錯誤地查看終端的安裝或不規(guī)范使用多用表、間隔、信號錯誤或遺漏，則可能會出現(xiàn)熱控保護誤動和拒動問題。另外，熱控人員維修后沒有恢復儀表電源開關或沒有打開二次門等疏忽問題，也是另一個重要原因。

3 對電廠熱控保護誤動和拒動的有效對策

3.1 使用冗余設計

對熱控保護系統(tǒng)的跳閘電磁閥等執(zhí)行裝置的動作電源應加強監(jiān)控，并進行電源和CPU 等冗余設計。另外，對于熱控制測量信號也需要同時進行一次冗余測量設置，在進行監(jiān)視和分析判斷同一測量樣品的冗余測量點控制信號時，嘗試將同一測量參數(shù)的多個重要樣品測量點的冗余測量信號通道分別放置在不同的測量卡上，防止其中一個卡出現(xiàn)問題而影響操作的可靠性。還可以用多點和獨立的采樣方法對相同的重要溫度測量點數(shù)據(jù)進行不同采樣，改善原來的采樣、多點并行形式。

3.2 確保熱控元件的質(zhì)量

為了防止熱控元件本身的質(zhì)量或技術落后引起的熱控保護誤動和拒動問題，對系統(tǒng)的熱控元件的質(zhì)量和操作可靠性的要求也在提高。可以選擇技術成熟度高、穩(wěn)定、質(zhì)量高的熱控組件，但同時會增加對熱控組件的投資，因此需要對熱控設備供應商的行業(yè)口碑及相關資質(zhì)進行檢查和確認，在質(zhì)量保證的基礎上選擇經(jīng)濟實惠的產(chǎn)品，確保電廠整體投資的合理性。

3.3 重視改善熱控設備的工作環(huán)境

實際日常工作管理經(jīng)驗分析表明，熱控設備的日常工作管理環(huán)境當中需要重點關注改善的是熱控控制設備的日常工作管理環(huán)境，以便有效提高熱控系統(tǒng)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)場接線設備間的接線盒接口可以用橡膠密封、防潮和防腐等方法處理，現(xiàn)場散熱設備還需要與備用熱源之間保持合理的散熱距離，如果設備引起干擾，可以放置貨架或通過對樣品管道的防凍措施處理?？傊?，通過不斷改善工業(yè)熱控系統(tǒng)設備的正常運行環(huán)境，可以大大提高工業(yè)熱控系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，有效防止系統(tǒng)誤動和拒動問題。

3.4 定期維護和技術培訓

關于設備維護制造商在生產(chǎn)中的問題和設備的運行可靠性，上面已做了比較詳細分析，熱控監(jiān)控系統(tǒng)設備發(fā)生誤操作和用戶拒動的兩個關鍵因素之一是我國熱控的設備維護管理水平和熱控業(yè)務管理技術。電廠熱控設備的定期檢查、設備檢修維護管理有助于保證電廠的安全穩(wěn)定運行，日常用電維護和設備定期檢查等也是必要的設備維護管理手段。日常設備維護管理包括事業(yè)單位動力設備的清潔和保養(yǎng)維護、動力設備的潤滑油和工件潤滑、除銹、油漆等日常設備維護管理工作。定期檢查和定時檢查服務包括定期檢查工作、找到適當?shù)墓ぷ鲿r機、單位或在停機時定期檢查移動設備、解決發(fā)現(xiàn)的問題、更換故障設備等單位設備的詳細檢查。下次啟動運行前，必須進行整個試驗機和熱控保護實驗。

定期組織開展熱控人員的安全工作知識學習和專業(yè)技術技能教育，也是不斷提高電廠熱控單位安全生產(chǎn)運行的重要手段。盡管目前電廠電力設備的全自動化先進程度高，但仍然普遍存在許多不穩(wěn)定性的因素和一些固有技術缺陷。這時，熱控人員就需要對此設備進行嚴格把關，檢查設備是否運行異常，掌握深入的設備理論知識和完善的設備工作管理技能，才能最大限度地減少因熱控設備保護的誤動和熱控拒動而造成的經(jīng)濟損失。

4 結論

由于電廠熱控保護系統(tǒng)具有保障全所系統(tǒng)及整個運行系統(tǒng)的重要作用，分析了目前熱控保護技術概念，針對可能引起熱控保護系統(tǒng)誤動或拒動的各種故障類型及原因，提出了相應的故障及問題的有效預防措施和對策。隨著我國電廠各種熱控技術的不斷進步發(fā)展，電廠熱控設備的自動和人工智能不斷得到改善，熱控系統(tǒng)的安全和設備可靠性也日益重要，但絕對可靠安全是不大有可能的。電站熱控保護系統(tǒng)的故障和拒動原因更多，包括系統(tǒng)硬件和軟件故障原因、電纜布線故障短路或打開原因、熱控因素故障原因、設備電源故障原因等。因此，應明確引起誤動和拒動的原因，進一步優(yōu)化重復設計，改善熱控系統(tǒng)設備的工作環(huán)境，加強熱控系統(tǒng)設備的定期維護等。做好這些工作，可以有效保障電站熱控保護系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，預防系統(tǒng)誤動和拒動問題。熱控系統(tǒng)的故障也不是不能及時預防，關鍵是提前檢測，發(fā)現(xiàn)相關的熱控故障，然后采取預防和解決措施，防止熱控故障擴大。