电厂热控装置的故障分析以及维护措施

2017-01-20王素菲

中国设备工程 2017年22期

关键词：元件电厂检修

王素菲

(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 467312)

电厂热控装置的故障分析以及维护措施

王素菲

(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 467312)

近年来社会经济不断发展,科学技术日渐成熟,在一定程度上带动了电力行业朝着系统化与智能化完善.热控装置作为电厂整个体系核心组成部分,其保护措施更是行业内关注热点.热控装置机组运行监控、预防安全事故与设备选型、保护设计以及检修养护等方面内容密切相关.本文从热控装置具体应用、现存问题展开分析,进一步提出热控装置维护措施.

电厂;热控装置;故障分析;维护措施

1 热控装置与DCS自控系统

1.1 热控装置保护系统

近年来电力技术不断发展,在一定程度上带动了电厂设备的创新和升级.热控装置和保护系统主要作用是可以在主机设备、辅机设备发生故障时,对电厂整个设备系统进行安全保护,并且对故障设备有着软化缓解性能.及时对热控装置展开停机检查,保障在出现设备故障时能够最大程度上降低设备耗损、人员伤亡等不必要运营损失问题.但是,由于自动化设备控制技术日渐成熟,使得设备机组内在容量大幅增加,对电厂热控设备安全程度与现场保护系统提出更高要求.提高运维人员专业水平,是实现热控装置稳定运行、提高设备安全程度的主要手段.

1.2 DCS自控系统的应用

电力行业的改革与创新,使得传统热控运行模式已经无法继续满足生产需求,装置自动化技术的广泛应用也标志着DCS自控系统已经逐渐渗透至电力整个行业内.但是,在实际应用中也存在着装置误动、保护拒动问题,并且成为电厂使用自控技术的首要难题.因为电厂的热控装置关系全部热点系统和设备运行参数,影响着各电厂部门日常工作.一旦热控设备某一环节出现故障,发生保护点信息误传发送,会导致热控装置保护系统发出错误指令,进而造成运营损失.其中,保护误动概况来讲就是在电厂设备正常运行过程中,由于保护系统内部问题而引发故障,最终使得主设备、辅设备全部停止运行并且造成巨大经济损失.保护拒动则是指主设备、辅设备在发生故障时保护系统也随之发生故障,无法进行保护作用.所以,强化热控装置保护系统的稳定程度,是电厂设备管理最为重要工作之一.

2 热控装置具体故障

2.1 热控保护装置供电故障

引发热控保护装置的供电故障原因繁多,例如电源连线的故障主要是因为电源线路连接方式存在问题,通常情况下零、地、火线连接错误或者未连接;由于地极电阻异常增长使得地极和地网系统中断的地极问题;电源线的阻抗异常增加、电源线绝缘性能较差或受损等问题造成电源线整体质量下降;电源内部质量存在问题,在正式投入使用造成的供电故障;电压频率与实际运行需求不想符合,设备的连接线路出现端口松动,导致电源质量不佳;热控设备日常运行中受到较强磁场影响以及电源线、地线的布线不正确等,都会引起装置供电的故障.

2.2 DCS硬件故障

DCS硬件的故障诱因相对复杂,概况来讲主要包括以下几项内容.第一,硬件底座与模板的插座间接触不良或中断,使得整个系统运行稳定性受到影响.第二,拨码开关运行过程中存在着安全隐患,通信线路在连接方式上存在明显错误,情况严重的甚至出现中断匹配设备与系统没有连接等问题.第三,硬件跳线与信号传输需求存在着较大差异,机组电源在日常运行过程中出现错误.第四,硬件质量不符合使用标准也是故障的又一重要因素.

2.3 DCS软件故障

DCS软件故障主要是在软件正常运行过程中突发性异常现象,多数情况下会在软件升级与整改,或者是系统的试运行环节出现.因为软件运行需要以相对复杂的程序和技术为依托,在无形之中增加工作内容,要求技术人员必须采用立体交叉方法进行作业,使得软件操作故障频繁发生.因此,在软件整改的每一个环节都要严格遵循相关流程.软件故障主要体现在以下几点内容:第一,主过程的控制设备与辅过程的控制设备组态信息不一致;第二,中心数据库组态与相关联信号连接通道不协调;第三,由于网络通信的繁忙导致整体管理无法平稳运行;第四,打印机设备没有按照指令执行打印操作;第五,计算机在充电过程中发生硬件问题;第六,对一次使用元件安装和更换过程中参数标准与变量设置不符合.第六,设备在停止运行的情况下,或者系统处于运行但显示屏所传递的测点数值错误时,系统输出不能够继续为现场设备驱动和运行提供保护.

2.4 热控装置受到干扰

电厂热控装置在实际使用过程中会受到多种因素的干扰,其中最为严重的是外界环境与系统内部.部分电厂在进行敷设电缆线路构成中没有明确分化弱电电缆和强电电缆,使得装置所处环境存在高强度电磁干扰.此外,电缆信号和电源间距过近,使得信号传输受到影响.通过分析和总结电厂热控装置实际运行情况后可以发现,如果装置运行环境温度较高、空气湿度大以及杂质粉尘多,会加重故障发生机率.此外,热控装置防护措施不到位,受到自然灾害或动植物破坏,发生装置连接中断、卡套脱离等问题.

3 电厂热控装置维护技术优化措施

3.1 通过现代化技术强化元件性能

元件作为热控装置保护系统基础性构成部分,一旦元件质量或性能存在问题,无法满足实际运行需求,会导致热控装置的保护系统无法全面发挥出其使用价值.热控装置故障也暗示着组成元件质量存在问题,相关工作人员要在满足采购计划中成本费用要求基础上,尽可能的选择质量较优、性能较强的设备元件.同时,备品备件环节一定要全面掌握实际元件使用要求、通过采用科学合理的现代化技术,来强化热控装置使用稳定性和系统安全性,确保热控装置保护性能升级和优化.只有积极采用科学适用的现代化技术,选择质量性能得到保障的元件,才能实现从本质上降低热控装置故障发生的机率.

3.2 简化热控装置的控制逻辑

由于热控装置连锁保护状态下测量信号准确程度较低,使得整个系统误动问题频繁发生.其主要原因主要是:热控装置与保护系统处于电磁较强的环境内工作运行,使得外部因素干扰与系统装置内部问题相结合,最终导致单点信号回路保护误动.例如压力开关稳定性较低、振动信号受到外界因素干扰以及测量温度不准确等.为了降低电厂热控装置故障和控制逻辑差异而发生的机组跳闸,需要对装置机组检查维修、逻辑设计等环节采用容错逻辑的设计方式,从控制逻辑环节进行设备、元件优化,进而减少控制逻辑误动现象.针对电厂热控装置中硬件、定值以及逻辑控制条件展开分析和评估,对设备机组稳定程度、运行情况以及保护逻辑等内容优化配置,避免某部分挡板卡顿、开关接触不严而造成机组跳闸.

3.3 强化热控设备接地稳定性

电厂热控系统运行环境中存在较强电磁,会使整个系统测量准确程度、工作稳定程度受到影响.情况相对严重的甚至会出现热控装置信息误发、设备停止运行造成机组的跳闸.所以,想要实现信息获取准确和全面,势必要强化设备接地稳定性.当热控装置与电力系统共同使用一个接地网,系统控制地线和电气接地线连接需要采用低压性动力绝缘电缆,并且需要保证只有一个连接点,进而实现对电磁干扰的降低.

3.4 重视热控保护装置检修工作

严格进行热控装置设计环节、施工环节以及性能试验等管理和监督,确保设备保护性能满足使用标准,性能试验要求全面详细,检修工作谨慎详细.设备质量检修管理,需要从日常设备维护与检查工作抓起.重点管理热控装置核心部位和重要技术参数,严格落实相关制度进行保护性能的设计.

由于装置故障发生后无法继续运行,如果维修不当更会使得设备性能大幅降低,进而造成经济损失.所以,电厂管理部门和运维人员要重视装置检修工作,全面排查各类安全隐患并且结合实际问题制定相应解决措施,确保在故障尚在可控状态内将问题处理.检修人员需要主动学习相关专业知识,不断提高专业水平,通过高维修能力和科学有效的检修方案来延长热控设备使用周期,保障装置保护系统能够最大程度上发挥其价值.增强DCS自动化系统自我诊断的能力,提高DCS元件、硬件质量,实现对电厂热控装置故障预防和软化.