关于火电厂热工保护系统相关问题的探讨

姜成文/大唐双鸭山热电有限公司

关于火电厂热工保护系统相关问题的探讨

姜成文/大唐双鸭山热电有限公司

火电厂运行过程中，热工保护系统作为不可或缺的重要组成部分，热工保护系统的应用，有效提高了机组设备的安全性和可靠性。但在热工保护系统运行过程中，系统发生误动或是拒动而导致跳闸事故频繁发生，这给电厂的正常运行带来了较大的影响。文中针对电厂热工保护系统误动和拒动的原因进行了分析，并进一步对针对电厂热工保护系统误动和拒动而采取的措施进行了具体的阐述。

电厂；热工保护系统；误动；拒动；措施

在电厂运行过程中，当机组主设备和辅助设备在运行过程中出现异常情况下时，热工保护系统则会自动联动相关设备，从而采取必要的措施对其进行保护，从而有效的实现对故障的控制，减轻故障所带来的损失。在主机设备和辅助设备正常运行时，热工保护系统由于自身故障而发生动作，从而导致机组停运，这即是保护误动。同时在设备运行出现故障时，热工保护系统没有动作，即保护拒动，从而导致故障扩大，损失加重。近年来，随着热工保护技术水平的提升，各种控制理论也在不断的过关，但并没有完全避免热工保护系统出现误动和拒动而导致机组跳闸的情况发生，电厂非计划停运比例还不容忽视，所以在当前电厂生产过程中，对于热工保护系统的误动和拒动治理非常关注。

一、电厂热工保护系统误动和拒动的原因

1.DCS软、硬件故障。为了更好的确保机组运行的安全性和可靠性，近年来，DCS控制系统取得了较快的发展，因此在热工保护系统中加入了一些重要过程控制站，当两个GPU均出现故障时则采取停机保护。在这种情况下，DCS软、硬件，即信号处理卡、输出和设定模块及网络通讯等出现故障时，则会导致保护误动的发生。

2.人为因素。在热工保护系统误动和拒动原因之中，其中人为原因占有较大的比例。由于热工人员自身责任心不强，再加之技术水平不高，这就导致在工作中极易出现看错间隔和端子排接线，错动或是漏掉强制信号，不能正确对万用表进行使用等情况发生，从而导致误动发生。通常情况下热工人员在检修完成后，如果对仪表电源开关没有合上，或是没有开启检修后仪表二次门等，也会导致保护拒动的发生。目前在电厂运行过程中，由于热工控制系统自身在设计、安装和调试过程中存在着质量隐患，从而导致误动和拒动的发生。

3.热控元件故障。热工保护系统安全、可靠的运行，其很大程度上还取决于热工一次元件的性能。在热工保护系统中，热工一次元件作为信号采集部分，一旦热工元件发生故障，则会导致误发信号，从而造成保护误动和拒动的发生。热工一次元件在长期的使用过程中存在着元件老化的问题，同时质量也存在着不可靠性，工作中存在着单元件工作的情况，在设置和识别上无冗余设置，容易发生故障，导致误动或是拒动。

4.设备电源故障。近年来，在热工保护系统中由于加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护，当前由于电源故障而导致保护误动和拒动。这多数情况下是由于热控设备在运行过程中，电源插件存在着接触不良及设计不可靠的情况，同时大潮湿和灰土较大的环境中运行时，电源内部模块也会出现短路和过热的情况，从而导致电源模块出现不工作的情况。

二、电厂热工保护系统误动、拒动采取的措施

1.针对DCS系统硬件、一次测量元件故障的措施。

（1）采用成熟、可靠的DCS系统及一次测量元件，保证DCS系统硬件和一次测量元件的可靠性。

（2）尽可能地采用冗余设置。对过程控制站的电源和CPU进行冗余设置；对保护执行设备（如跳闸电磁阀）的动作电源也进行双回路设置，对跳闸继电器进行分散布置。

（3）对系统间通讯的重要测点，要采用硬接线方式；公用系统的电源输入应分别取自两台单元机组DCS电源柜的切换输出。

（4）对保护测点信号进行有效的监控和判断，对测点信号进行坏点判断，避免DCS采集到错误的信息。

（5）在施工过程中，确保DCS系统的单点接地，接地点的选择及接地电阻值均满足要求；DCS网络电缆应单独走线，防止信号干扰。

（6）对操作员站的硬手操跳闸按钮、MFT跳闸保护继电器等，进行定期检查，确保其可靠、可用。

（7）定期检查DCS网络流量及各控制站负荷情况，确保其在合理的范围。

（8）做好日常维护工作，机组停机期间，对保护系统进行彻底检查，消除影响热控保护系统正常工作的隐患。

（9）制定有效地管理办法，确保DCS电子间的温度、湿度、灰尘及振动参数满足设备的要求。投运后的机柜门应上锁，钥匙由专人保管；禁止在投运的I/O柜附近使用可能造成电磁干扰的设备；定期对DCS硬件进行积灰清理工作。

2.采用技术成熟、可靠的热控元件。电了元件是构成控制系统的基础，没有可靠的元器件，即使最完美的设计，也难以使系统和设备达到预定的要求。所以，采用技术成熟、可靠的热控元件对提高DCS系统整体的可靠性有着十分重要的作用，根据热控自动化的要求，在合理投资的情况下，一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备，以提高DCS系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。

3.严格控制电子间和就地设备的环境。条件温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备和就地设备有很大的影响。严格控制电子工作间的环境条件，不但可以延长热控设备的使用寿命，并且可以提高系统工作的可靠性。就地设备接线盒尽量密封防雨、防潮、防腐蚀：就地设备尽量远离热源、辐射、干扰；就地设备尽量安装仵仪表柜内，必要时对取样管和柜内采取防冻伴热等措施。

4.严格执行定期维护制度。热控维修工作小组一定要严格执行定期维护制度，对承要设备主动开展定期检修丁作。做好机组的大、小修设备检修管理，做好日常维护和试验，对电厂热工控制系统存在的隐患与缺陷进行仔细分析排查，及时发现设备隐患，使设各处于良好的工作状态。

5.加强技术培训。随着电力事业和高新技术的快速发展，发电设备日趋高度自动化和智能化，系统的安全性、可靠性变得日益重要。所以行操作人员和仪表维护人员必须知道热工保护的报警点和跳车点参数值，定期学习相关的资料，加强技术培训，从而减少热工保护的误动、拒动事故。另外针对每一次热工保护动作组织必须进行事故分析，系统地排查出问题的所在，并制定相应的措施或相应的检修应急预案，从而消除导致保护误动的各种不利因素，从根本上来提高热工保护系统的可靠性。

三、结束语

近年来，电厂科技含量不断增加，发电设备也开始向高度自动化和智能化的方向发展，这就对系统的安全性和可靠性提出了更高的要求。任何设备，在运行过程中都没有办法做到绝对的可靠性，所以电厂热工保护系统误动和拒动的情况不可能完全杜绝，但可以通过对管理制度的完善，人员技能水平的提升等诸多措施来有效的提高热工保护系统运行的可靠性，降低误动和拒动的发生率，确保机组运行的经济性和安全性。

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