火电厂热工保护逻辑与设备优化

郑永全

摘要：热工保护是火电厂对于发生危险的一项紧急应对保护措施，当火电厂的工作机械在运行过程中发生危险，甚至危及到生命财产安全时，热工保护系统会自动采取保护措施，防治灾害的扩大，保护机械设备的安全。针对火电厂的热工保护逻辑在实际运行中存在的一些问题与缺陷，本文就其全面系统的优化与改造进行了阐述和分析，事实证明，改造后的实际效果也完全能够完全满足保证机组安全运行的作用，大大的超出了预期的优化效果。此外，热工保护系统使用至今并未发生误动或是拒动的现象，达到了保护机组安全的目的，也减少了因误动带来的不必要的经济损失。

关键词：热工保护；逻辑；优化；火电厂

热工保护就是通过对机组的工作状态以及实时的运行参数进行监测与控制，从而起到保护的作用，若是机组发生故障，会采取紧急的处理法案并发出警报警示工作人员，必要时可能会自动切除某些正在运行的设备，对需要进行处理的设备发出跳闸信号并进行跳闸处理工作。热工保护系统是火电厂必不可少的一个安全系统，是保证机组安全的保护系统。虽然热工自动化的程度越来越高，但是误动、拒动的现象也还是时有发生，故而对其进行逻辑进行优化也是十分必要的。我们对其进行逻辑优化的主要目的就是让他应该出现警报跳闸的时候动起来，在机械正常使用的情况下，绝对不能出现误动的可能。事实上，因为一些外在因素的影响，许多热工保护的逻辑存在的严重的问题，我们需要对这些问题进行逐一的分析与研究，避免误动与拒动所造成经济损失，要全面的杜绝误动的可能性，也要注意避免出现拒动现象的发生。本文针对热工保护的逻辑以及发生误动或者拒动的情况进行了合理的分析与研究，对发生故障的问题进行了全面彻底的研究与分析，以彻底避免这类故障问题的发生，深入探讨了每一项的逻辑原理，并对其进行深入的优化以达到保护机组设备安全的目的，并保证不会存在逻辑上的判断错误，全面降低误动或拒动现象的发生。

1 热工保护的逻辑优化

1.1 重大辅机涉及阀门全关保护逻辑

对于只有一个阀门出口的辅机，若出现跳闸情况，热工保护在实际的运行过程中可能会出现阀门全关的情况，也可能会出现阀门全开信号消失的情况，对于这一类故障问题，经过分析研究，一般是由阀门的控制回路引起的。由于控制回路的故障，做出错误的判断，从而会出现阀门全关的判断，还会引起联跳辅机状况的发生。为了避免这类故障，对阀门故障判断的逻辑进行了优化与调整，正加了光字牌等引起操作人员注意的报警措施。对于同时拥有进出口阀门的辅机跳闸逻辑，也同时存在着这类故障，也有误判误动的可能，因此也对其做了相对应的优化调整，全面系统的对判断系统做出了优化分析。

1.2 重大辅机设备停信号逻辑

在重大辅机设备停信号逻辑中，六大风机的信号存在不能翻转的现象，由于信号都是SOE类型，对于这类信号，我们并采用了全新的判断模式，若当风机电流小于设定值时，就会做出风机停止的判断状态。

1.3 重大辅机轴承温度保护逻辑

在实际的工作现场，温度保护通常采用的是但温度测点与双温度测点两种状态的辅机。通常情况下，对于单温度测点辅机而言，因为单温度测点辅机所测得温度可能会有一定的不确定性，中间的环节出现问题，也有可能造成温度的上升，可是却没办法分辨是哪种状况引起的温度上升，无法加以区分，也会引起设备的误动，可能会导致跳闸现象的发生。曾经有的发电厂因温度的异常上升导致设备出现误动，发生了跳闸的现象，因此，采用温度的判断逻辑已经不符合保护的逻辑，所以将温度保护改为增加速率保护，增加的速率超过限制高的，就会进行报警，一定要有光字牌，提醒相关操作人员的注意趋于稳定，保护系统会自动退出，以免保护时间过长，影响实际工作。

对于双温度测点的辅机，因为原本的保护逻辑为主要任意一点的温度达到跳闸值就进行输出跳闸信号，存在着较大的误动可能，我们对于这类双温度测点的保护逻辑进行了优化，当两个测点同时超过跳闸值的时候，才会进行联跳辅机，若是某一个测点出现超过跳闸值另一个测点坏质量，也会出现联跳辅机。至于两个测点都坏质量，不会出现联跳辅机，由现场的工作人员是工作情况决定是否执行操作。

对于三个温度测点的辅机而言，工作原理其实和双温度测点辅机没什么不同，逻辑也与双温度测点辅机一样，存在误动的情况。必须采取三重优化措施，进行逻辑原理优化，加入速率判断逻辑，光字牌报警提示，使得工作人员详细关注参数的变化，以采取相应的实际操作。

1.4 重大辅机模拟量和开关量信号保护逻辑

对于模拟量的保护逻辑而言，由于但测点保护逻辑存在一定程度的误判性，我们通常采用对压力、液体、流量以及转速等信号进行相对应的取样分析，采取三个独立的取样点，然后对取样进行高低判断，最后再决定是否输出跳闸信号。尤其需要特别注意的就是模块的相关参数设定。若是出现参数设置失误的状况，一定会出现跳闸现象，但是在具体的生产工作中，还是要根据具体的工作情况来进行确定。辅助系统的相关参数设置不当，信号点间超过误差也会出现设备的跳闸现象，因此，对于不会出现较大幅度变化的参数的情况，通常不要选用模块来进行相关参数的设定，很有可能因为参数的设置不当而产生相对误动或是拒动的可能。对于未涉及到的具体设置，一定要做到提前预警，增加光字牌报警来提醒相关工作人员的注意。

对于开关量的逻辑保护，所采用的逻辑是进行三重的或者多重的测点，然后再进行的就是三重化的逻辑判断，从而判断出重大辅机的跳闸回路。在实际的应用中，重大的辅机比如六大风机就是只涉及一个输出信号，但是却有一个对应的继电器送至电气回路。但若是发生故障，也有发生拒动的可能，对此，必须要进行重新的设计，对逻辑进行彻底的整改与优化。新的设计采用多个继电器进行信号的测点，只有出现多个继电器同时发生警报行为，才会输出跳闸信号。

对于DCS以及现场送至ETS的信号而言，这类信号由高排温度高、断水保护等信号组成。在DCS的内部进行三重化邏辑的判断之后再进行输出高排温度高和断水保护的信号，然后将信号送至ETS内。然后这类型号都是由模拟量进行判断的，存在着一定程度的错误判断的可能。同样的对于MFT跳闸汽机而言也是一样的，若是信号被拒，也存在着跳机的可能。对于这一类的故障问题，我们通常做的就是将不同的三个独立测点然后再进行逻辑判断，进行逻辑判断后再进行输出，之后采用三个不同分分支做优化处理，综合处理后再决定是否输出跳闸信号。之后就是对跨系统的方案进行优化处理。

1.5 汽机振动保护逻辑

现如今大部分的汽机振动保护所采用的方法都是对现场的信号进行采集，然后在经过前置放大器的处理，在进入汽轮机的实控系统，之后再将进行处理后的逻辑信号进行输出判断，最后将跳闸信号送至ETS系统中进行跳闸的操作。

一般汽机都是采用复合振动跳机，现如今因为逻辑的不完善，很多小气机，气泵等都存在的一定程度的误动的可能性，为了对其进行全面系统的逻辑优化，最后经过系统的研究与分析，最终决定采用全新的逻辑优化模式，以保护逻辑中的振动数值出现坏点作为振动高的信号依据标准，也是实行跳闸信号的信号标准，只要有两个以上的坏值出现，就会发出振动信号，就会输出跳闸信号。

2 优化效果

对于逻辑优化的改造最终保证每一项可以进行优化改造的项目都进行了优化改造，并且改造的效果要大大超出了预期效果，改造优化前可能每年会出现一到两次误动现象的发生，但是改造后使用至今，未发生辅机误动的现象，大幅度的降低了误动的发生，也减少了拒动的发生，从根本上保证机组的安全运行，从而避免了误动所造成的经济损失。

3 结语

热工保护逻辑是保证设备安全的重要逻辑系统，由于系统往往存在一些弊端，导致误动、拒动现象的时有发生，对热工保护逻辑进行全面系统的优化，不但保证了机械设备的安全，更是减少了误动、拒动所造成的经济损失，热工保护逻辑还是要在今后的实践中不断地优化完善，从而彻底杜绝误动、拒动现象的发生，更为全面的保护机械的安全，以避免造成不必要的经济损失。

参考文献：

[1]张灿勇.火电厂热力系统[M].北京：中国电力出版社，2007.

[2]彭毅.火力发电厂建筑设计中关于可持续发展的探讨[J].广东科技，2008 （22）.