电厂热工DCS保护误动和拒动原因、对策分析

杭利新

摘 要：计算机技术和自动控制技术等在电网中应用范围的不断扩大，推动了智能电网的发展，但DCS在应用的过程中，产生保护误动和拒动的可能性较大，影响设备运行的可靠性，甚至在设备发生故障后无法正常启动保护动作，造成故障的扩大，所以尽可能的降低DCS保护误动和拒动的发生概率至关重要。在此背景下，本文针对电厂热工DCS保护误动和拒动原因、对策两方面展开研究，为电厂系统维护和管理提供参考。

关键词：电厂热工；DCS保护误动和拒动；原因与对策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.142

0 前言

电厂热工DCS保护误动和拒动发生时虽然保护系统均发生故障，但前者是指有这种故障诱发的主辅设备停运现象，而后者指主辅设备已经发生故障的情况下，因此故障导致保护拒动而使主辅设备故障范围进一步扩大的现象，可见拒动和误动既存在共同点，又有差异，为降低误动和拒动的发生提供了依据。

1 电厂热工DCS保护误动和拒动原因分析

（1）系统软硬件故障。为保障电厂两个控制器在同时出现故障的前提下仍可以实现停机保护，电厂尝试将CCS、DEH等控制站添加到原有的DCS控制系统中，但输出模板发生错误、信号处理卡被破坏、网络通讯受阻等软硬件保护误动的现象也随之出现，这是导致误动的重要原因。另外，电厂用端子板上的保险丝保护电路不受短路、强电倒送影响的过程中，由于保险丝的容量通常较小，极易被熔断，也会诱发DCS系统误动或拒动[1]。

（2）人为操作不规范。相关工作人员在进行日常维护等操作的过程中，如果对万用表的使用、两票三制制度的落实、接线操作过程等不规范可能诱发DCS系统误动或拒动问题的发生。例如操作人员在不确定测量信号状态的前提下，直接投入汽机真空低保护，可能直接导致保护误动的发生。

（3）电缆接线和热工元件故障。随着电厂相关管理规范的不断完善，使操作的规范性得到了明显的提升，延长了设备、线路的使用寿命，但由于电厂电力生产环境中温度。湿度和粉尘含量均非常高，电缆在应用的过程中老化的速度和严重程度仍超出常规环境，而电缆的老化和受损会直接导致其绝缘性的下降，提升短路故障的发生概率，诱发保护误动。例如，机头高温区穿过的电缆绝缘性被破坏的概率较高，由此诱发的保护误动概率也相对较高。另外，热工元件处于阀门位置灯位置或承受的温度、压力等发生变化，在运行的过程中可能会出现错误的信号，诱发保护误动、拒动，这要求在设计和使用的过程中，尽可能的控制点单元件保护模式的应用[2]。

2 电厂热工DCS保护误动和拒动对策分析

电厂热工DCS保护误动和拒动的发生并不是偶然的，毫无根据的，所以在电厂日常运行的过程中，为保护设备的安全性和可靠性，应结合其产生的原因，采取有效的对策，笔者认为可以从以下方面着手：

（1）优化DCS电源切换。两条冗余电源是DCS系统供电的主要形式，但在冗余电源进行切换的过程中，如果其中任何一条电路发生电压波动，就会诱发电源环流，使系统面临失电，所以要对电源切换过程进行优化。笔者认为在切换的过程中，应先将两条电路划分成主要负载电源和辅助供电电源，在前者正常运行的过程中，就以其作为系统的主要电源，然后按照同样的原理进行第二条电路的切换，这可以保证系统一直处于被供电的状态，有效的避免系统失电问题的发生[3]。

（2）提升系统的抗干扰性。系统在运行的过程中，会受到多方面的干扰，提升其抗干扰性可以提升其稳定性，减少保护误动、拒动等问题的发生。笔者以系统接地抗干扰能力提升为例，电厂操作人员在进行接地的过程中，选用截面在20mm2以上的通道线，并将接地电阻、接地极与建筑物的距离、接地点与强设备的距离分别控制在2Ω以下、15m左右和10m以上，这样可以使系统接地受强设备、电压、电流等方面的干扰降至最低，降低保护拒动、误动的发生概率。（3）优化就地设备的作业环境。虽然电厂在生产的过程中产生的高温、潮湿和粉尘在目前的生产条件下无法得到全面的控制和处理，但在就地设备安装和设计的过程中，应尽可能使其适应就地作业环境或使就地作业环境对其产生的威胁降至最低。例如在安装就地设备的过程中，应结合实际需要和现场环境等，尽可能将其安装在与辐射性强、干扰性强、温度高的设备最远的地方，在设计的过程中，尽可能提升就地设备接线盒的密封性、耐腐蚀性、防潮性等，减缓绝缘性被破坏的速度[4]。（4）重视对相关人员操作过程的规范。虽然电厂的智能化、自动化水平大幅提升，但人工操作任务仍较多，人工操作不规范不仅会导致电力设备、电路性能的下降和使用寿命的缩减，而且可能诱发更加严重的电力事故，所以在降低保护拒动和误动发生的过程中，电厂应认识到通过制度规范、系统培训等措施提升操作人员的安全意识和操作技能，并利用健全的权责机制，提升操作人员对操作规范性的重视程度的重要性。

3 结论

通过上述分析可以发现，现阶段电厂已经认识到热工DCS保护误动和拒动对电厂生产可靠性和安全性的影响，并在日常管理的过程中，有意识的结合误动和拒动发生的原因采取针对性的控制对策，这是电网智能化水平提升和管理水平提高的具体体现，应不断的优化和推广。

参考文献：

[1]丛雷.浅析电厂热工保护系统的常见故障及防控措施[J].科技创新与应用，2014.

[2]罗瑞.浅谈火力发电厂热工保护系统误动及拒动的原因及对策[J].中国科技博览，2014.

[3]梁宝燕，习宝全.分析热工保护误动作的原因及处理对策[J].中国科技纵横，2013.

[4]文群英，潘汪杰，罗红星.热工自动控制系统[M].北京：中国电力出版社，2015.