浅析火电热工保护误动及对策

2016-07-16冯毅周松

科学中国人 2016年32期

关键词：热工火电元件

冯毅，周松

四川电力建设三公司

浅析火电热工保护误动及对策

冯毅，周松

四川电力建设三公司

本文首先对火电厂运行过程中热工保护误动的类型进行简单介绍，重点研究导致热工保护误动的主要成因，在此基础上研究制定防治热工保护误动的措施，希望通过本文的研究能够全面了解热工保护误动的具体情况，降低出现热工误动的可能，同时也为后期在火电厂的运行过程中防治热工保护误动提供参考。

火电厂；热工保护误动；防治措施

1、前言

火电机组运行过程中需要利用热工保护来对机组的锅炉、汽机以及其他辅助设备等进行有效的保护，彼此之间联系密切。近年来随着相关技术的不断发展，热工保护的技术和设备质量都得到较大的提高，热工保护的整体可靠性也有效提高。但是仍然存在许多许多热工保护误动的现象，导致机组运行出现故障，电厂出现非计划停运，对于电厂运行影响较大，也威胁到系统的安全和工作人员的安全。因此在现阶段加强对于火电热工保护误动的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握在火电机组运行过程中的各种热工保护误动，了解造成保护误动根本原因，从而制定针对性的措施，有效提高机组运行的安全可靠性。

2、热工保护误动类型及成因

2.1 控制系统本身原因

热工保护的控制系统一般包括三部分：CPU处理系统、输入输出模件以及相关继电器和系统的电源等。控制系统是整个热工保护系统的关键部分，同时也是最容易出现故障的，比如说CPU处理出现死机、通讯不善导致系统内的主用或者备用CPU无法正常切换、系统卡顿、电源卡顿故障灯各种故障，经常会由于这些问题导致热工保护出现误动。

2.2 控制元件故障原因

热工保护动作是在热工测量获得数据后向热工自动化装置发出信号，引起相关动作。当热工元件出现故障的时候就会导致机组的设备出现保护误动，比如说机组的压力装置、流量装置、电磁阀故障等，这也是保护误动的主要原因之一。设备长时间使用出现老化、本身质量不合格、元件设计不合理、未采取冗余设计等都会导致元件故障，引起保护误动。比如说在机组运行过程中，由于吹风机入口挡板的连杆断开，引风机的出口挡板异常关闭，就会导致锅炉称为一个封闭的空间，炉内压力暴增，机组设置的热工保护就会监测到这种异常的压力，相关保护动作启动，使锅炉停炉。

2.3 逻辑设计或者软件原因

热工自动保护同时需要软件系统和硬件系统两部分。当软件逻辑设计不合理、保护系统的配置设置不当、定值不准或者调节参数设置不合适时就会导致机组的自我保护动作出现错误，不能发挥正常的保护作用。比如说，当机组的风机反馈与质量偏差设置比较大时就会当时风机相关部件不能及时反馈执行相关动作，反馈过程中其他部件显示状态异常，引发自动保护，被动停炉。

2.4 自然原因

自然原因主要包括两方面，一方面是指电缆部件的自然老化或者使用过程中的自然损坏，当电缆设备老化、进水、腐蚀后就会导致出现异常断路、短路或者电缆虚接等现象，从而引起保护误动；另一方面是指人为操作的失误，当工作人员在布线的时候出现走错间隔、遗漏强制信号、错误使用万能表等操作时就会导致机组运行异常，引起热工保护误动。

3、防治热工保护误动的措施

热控系统中的设备与整个机组的热力系统和设备都密切相关，各个系统之间相互联系、相互制约，任何一个环节出现异常都会导致热工保护反应，出现保护误动，进而引起锅炉异常停炉，给机组运行造成不必要的损失。因此必须从各个环节出发，制定有效措施来防治热工保护误动。

3.1 尽可能采用冗余设计

目前在热工保护系统中针对过程控制站的电源盒CPU进行冗余设计已经在行业内普遍使用，能够对一些关键的动作电源进行有效的监控。同时要加强对于重点热工信号的冗余设置，一方面要加强对于同一取样测电信号的监控判断，另一方面要分散重点测点的测量通道，布置不同的卡件。对于重要测点的取样孔设置要尽量保持其独立性，同时考虑便于故障的及时处理。

3.2 尽量采取技术成熟可靠的热控元件

近年来关于热控元件的研究越来越成熟，元件质量也得到进一步的提高。热控元件是整个热控系统的基础，只有保证热控元件的可靠性才能保证整个系统整体的可靠性。因此在系统建设初期在合理控制投资的基础上，必须选择高质量技术成熟可靠的热控元件，不能因小失大，为热工保护系统的正常运行奠定坚实可靠的基础。

3.3 优化保护逻辑组态，提高自我诊断能力

软件设计中最主要的就是逻辑设计，逻辑组态的合理性直接关系到软件系统的可靠性，进而影响到整个系统的正常运行。因此在软件设计过程中要不断对逻辑组态进行优化，从而有效提高整个系统的安全可靠性，尽力降低出现热工保护误动的可能性。同时要不断提高系统对自身软硬件质量以及系统运行可靠性的自我诊断能力，提前预防系统故障。

3.4 改善系统工作环境

适宜的环境能够保障热工系统的正常运行。系统运行的电子间内设置大量的电子设备，轻微的环境变化就会影响到电子元件的正常使用，因此必须保持适宜的温度湿度，同时要保持清洁和安静，避免出现振动。另外要注意改善各种热控就地设备的工作环境，做好防雨防潮防腐蚀，远离辐射干扰等。通过改善仪器设备的工作环境能够有效提高设备运行的可靠性，延长设备的使用寿命，从而保障整个系统发挥更好的热控效果。

3.5 加强技术培训，严格执行维护制度

通过不定期的培训对热工人员进行专业水平以及应急能力的培训，提高其技术水平，训练一支高素质的热控队伍。同时要严格执行相关检查维护制度，运行过程中定期检查系统中的各种设备，发现隐患及时处理，保持设备的良好运行状态。当系统停机时要对各主要设备进行集中全面的检查，排除故障。