热工DCS保护误动成因及防治策略

熊波

热工DCS保护误动成因及防治策略

熊波

作为火力发电厂不可缺少的重要组成部分，热工保护系统对于提高机组的安全性能和可靠性能都有着非常重要的作用。当前DCS控制系统不断的发展，使得热工自动化的程度也变得越来越高，机组的安全和可靠性也得到了很大的提高。但是在热工的保护过程中经常会出现保护误动和拒动现象，所以我们需要分析造成DCS保护误动产生的原因，并提出防治策略。

热工保护；DCS：误动成因

当前我国的电力工业已经取得了很大的进步，火力发电厂的热工水平也有了很大的进步，PLC和DCS技术都得到了应用，使得热工的保护系统更加的稳定和可靠，但是现在热工的保护拒动和误动还是会经常的出现，因此如何才能有效的防治DCS失灵是当前火力发电厂最重要的任务之一。

1 热工保护误动的定义及热工保护的重要性

1.1 热工保护误动概念界定

我们通常情况下所了解到的热工保护误动，就是在机组运行的很正常的时候，也会由于系统自身的故障使保护系统自发的做出一系列的保护工作，造成机组停止运作，这就称之为是保护误动[1]。

1.2 热工保护工作的重要性表现

热工保护装置的重要作用就是起到保护作用的，它主要是针对主设备和负设备发生了一些可能会引起一定后果的故障的时候，热工保护装置需要及时的采取一系列的保护措施，从而达到故障最终的软化或者是停机待修，这样就可以防止出现人身伤亡的事故或者是比较严重的设备损坏事件发生。

2 造成热工DCS保护误动的相关原因

2.1 热工DCS系统的硬件出现了问题

为了保证机组能够更加的平安和可靠，DCS系统在热工保护系统中被广泛的使用，所以在热工保护系统会加入主要过程控制站，当两个CPU都发生故障时会进行停机保护。因此，因为DCS自身的软件或者是硬件的故障而引起的保护误动也会经常出现。还有一个很重要且容易被忽略的原因就是机房内手机通信、设定值的模块和输出模块故障而引起的保护误动。DCS系统具备有分散危险、集中控制的特点，因此就需要我们能够充分的发挥它的优点：如果采集到的多路信号是一个信号的话，可以用不同的CPU模件来进行分散，为了最大限度的防止误动现象的出现，提高保护的可靠性，我们经常会用到对信号进行三取二。另外，在敷设电缆的时候，是一定要注意到热电偶温度信号、热电阻和24VDC、48VDC开关量信号的抗干扰问题的。

2.2 热工元件发生了故障

热工元件自身的故障，包括多方面元件：温度、液位、压力等，原件自身故障会造成主机、辅机保护的误动作，而误发出保护信号。有的元件出现了老化现象和质量问题，有的原件没有冗余设置，这些其实都是热工元件发生故障最重要的原因。而由于电缆接线的虚接、短路、断路引起的保护误动，造成这种现象出现的主要因素其实是电缆出现老化、被潮湿空气侵蚀、接线柱进水等。

设备的电源有时候也会出现一些故障，热工自动化水平一直在提高，DCS系统中的一些过程节制站电源故障的停机保护会在热工的保护被插手。因此我们看到电源故障引发的热工误动也是越来越多。热控设备的电源插件接触不良和电源系统设计的不完善是造成电源故障的最主要原因。在面对热工元件出现问题的时候，我们就可以选择改善热工一些就地设备的工作环境和工作条件。比如说在介入就地这杯的接线盒时就要尽量的密封防雨、防潮、防腐蚀；而且就地设备还需要尽量的远离热源、干扰和辐射，必须要严格的控制电子间的环境条件。因为不管是温度、灰尘还是湿度对于电子设备的影响都是很大的。

2.3 人为方面的因素

引起DCS保护误动现象发生的人为因素主要是由于一些热工的工作人员走错了距离、看错端子排界限、万用表使用的不妥当、错强制或者是漏强制保护信号等等引起烧损。在实际的工作过程中就出现过这样的现象，检修人员由于技术水平不到位，考虑的不全面，就在最后导致了两台一次风机跳闸，锅炉MFT停止了工作[2]。

3 热工DCS保护误动的防治策略

正是因为热力设备和热力系统的所有参数都被热工设备覆盖了，而它们之间又有着千丝万缕的联系，所以不管是哪一个地方出现了问题，最终都会有跳炉停机的信号出现，也会相应的出现不必要的损失。面对着这样的情况，怎样的防止热工DCS保护系统出现不必要的误动现象，提高保护系统的可靠性就是一件十分重要而且急需要解决的工作了。

3.1 冗余设计是需要被尽可能的采用

当前对于CPU和过程加工站的冗余设计已经成为一件十分正常的事情，比如说实时的监控一些保护设备的动作电源。有一些比较重要的热工信号，我们需要对它进行相关的冗余设置，更加有效的对同一取样的测点信号进行判断和监控。布置不同的卡件在那些比较重要的测点的测量通道，这样做的目的就是为了提高热工保护的安全性能。而且需要尽量的采用相互独立并且多点的方法来对重要测点的就地取样孔进行取样，就是为了提高它的可靠性，而且这样也是可以方便故障的处理的。总而言之，冗余设计对于故障的查找和排除都是十分有必要的。

3.2 尽量使用可靠的热工元件

热工元件的问题也会引起DCS的误动保护，所以我们在选择热工元件的时候，就最好是选择技术比较成熟可靠的。随着热工自动化程度的进一步提高，它要求使用质量更加可靠的热工元件，而高质量的热工元件也是热工系统得以更好运转的保证。另外，热工相关设备的投资也因为热工自动化的高要求呈现出上升的趋势，所以一定不要为了节省资金而去降低热工元件的质量要求，这样必然会出现因小失大的现象。我们能够做到的就是在合理投资的情况下，选择品质可靠的热工元件设备，这是提高DCS系统可靠性的重要保障，也可以有效的实现保护系统的安全性和稳定性。

当然DCS的硬件和软件的自我诊断的能力还是需要进一步的提升的，我们必须要加强对DCS自身系统的软硬件系统自我诊断能力，这些是对电机系统最后消除故障起到重要的作用的。与此同时，我们还需要对保护逻辑组态进行不断的优化。优化保护逻辑组态，对于提高保护系统的安全性和可靠性，降低热控保护出现误动现象是有着十分重要的意义的[3]。

3.3 提高热工工作人员的专业素质

伴随着高科技的发展和实际的运用，对于热工保护系统提出了更高要求的同时也对于热工相关工作人员提出高要求。因此电厂的相关部门需要加强对于热工工作人员的培训和基本能力的考核。要求他们不仅要做好自己的本职工作，还应该去学习各种已经制定好的规章制度，丰富自己的专业理论知识，在做到这些的同时还要结合具体的实践过程，在理论知识掌握牢固的基础之上，再来指导自己的实践活动。同时，针对他们在操作过程中的薄弱点，进行反复的训练，提高工作人员的处理事故能力和临场应变能力。要让工人们在工作中树立一种正确的思想，最后真正的促使工作人员可以驾驭的了热工保护的技术。

4 总结

随着科学技术的不断发展，对于热工保护系统提出了更高的要求，它对于提高机组整体的可靠性和安全性都是十分重要的。尤其是DCS系统的引入使得热工保护系统更具可靠性，且操作性更强。但是在热工DCS的保护过程中会由于各种原因导致保护误动现象的发生，为了保障机组的可靠性，我们必须要清楚误动保护出现的原因并且还要提出切实可行的防治策略。

[1]李树宝.热工保护浅析[J].科技创新与应用，2012，10：65.

[2]王潜博，白小勇.火电厂热控保护工作的重要性及对策[J].科技致富向导，2011，33：261.

[3]万太浩.分析热工DCS保护误动原因及防止措施[J].电子世界，2014，13：125～126.

TM621.6

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1004-7344（2016）28-0135-02

2016-9-21

熊波（1988-），男，助理工程师，本科，研究方向为电力。