火电厂热控装置的故障问题与维护方案

朱树健

[摘要]热控装置是火电厂的最重要的组成部件，能够保证发电机组的安全运行。本文主要分析了火电厂热控自动化保护装置中的问题，并简明阐述了有效的解决办法，以供参考。

[关键词]火电厂;热控自动化;保护装置;维护

火电厂的供电技术在不断改革，热控装置保护系统应运而生，其主要应用目的在于减少主辅机设备故障发生几率，从而有效缓解了供电设备故障而造成的停止供电现象，减少了故障发生给设备和工作人员带来的损害。

1 温度元件故障现象及处理方法

火电厂使用的温度元件多为K型、E型热电偶及PT100三线制、四线制热电阻，某些机组发电机温度部分采用T型热电偶。当DCS画面上温度测点显示坏点时应该先判断温度元件类型，DCS侧找到相应的输入通道甩开信号线，如果故障温度为热电偶则使用万用表mV档测量电压，若电压为无穷大或跳变则说明就地元件存在断路或短路接地等现象。

同时也可以根据元件安装位置温度及电偶类型反算当前热电势应该为多少，使用万用表测量相应通道显示与推算热电势不一致则说明测量元件故障，若一致多为DCS输入通道故障。判断完DCS输入通道没问题后要去测温元件接线处甩开补偿导线使用上述方法测量热电偶热电势，若热电势正常则要检查补偿导线是否存在短路或断路故障。

此外由于热电偶采用补偿导线传输热电势，使用过程中也会出现中间接线箱端子排处补偿导线氧化现象，会导致温度不准。此时应用砂纸打磨氧化部分再接线观察。

热电偶测温元件故障应该将元件从套管中拔出进行判断，损坏严重时更换热电极。注意拔热电偶时一定要先确定安装处有无套管，若没有套管需要将相应系统切除后方可拆卸，以免造成高温蒸汽、水等介质泄漏。

若DCS温度测点显示偏低且就地测量元件为热电偶时大多由于安装松动，热电偶从套管退出。少数情况是元件测量不准，误差较大。判断故障就用一个合格的同分度热电偶插到套管里测一下热电势和使用的热电偶是否一致。

当热电阻测温元件故障时首先从输入通道测量（三线制为三根，四线制为四根信号线）信号电缆相间电阻是否正常。以三线制PT100热电阻元件本体为例，A、B、C三根導线B、C为公共线，B、C之间阻值为0Ω，A、B与A或C之间阻值为温度元件输出。正常情况下A、B与A或C之间电阻应该在100Ω以上，粗略计算方法为当前电阻减去100Ω后4Ω对应10℃。比如当前显示120Ω，则对应温度为（120-100）/4*10=50℃。带信号线测量，BC显示的信号线回路电阻值，一般为5Ω以内，信号线长度越长，阻值越大。

热电阻测温元件故障一般为短路及断路，有以下原因：内部短路、积水、铁屑积灰、接线端子及内部测量部分接地、接线端子接触不良、信号线断开。若温度显示与实际工况存在偏差基本为插入深度不够或元件测量误差大，若为后者只能更换新元件。

2 变送器故障现象及处理方法

当DCS上位机显示坏点时首先要判断该测点是否参与保护及联锁，单点保护还是多点保护，若为保护、联锁测点应在DCS上位机强制后在进行处理。

压力及差压测点显示不准多为取样管路存有气泡导致，少数情况为元件测量偏差大。当存气泡时将压力变送器二次门关闭，排污门打开直至气泡排净为止，再次投入变送器观察是否正常。

差压变送器测量水位时高压侧一般设计有冷凝罐，系统投运前（或机组检修后）冷凝罐没水，会出现测量偏差大甚至满量程现象，此时应该将冷凝罐顶部注水螺丝打开，从顶部注水至差压变送器正压侧排污门水样正常后关闭排污门，旋紧螺丝再观察水位是否正常。

3 执行机构故障现象及处理方法

执行机构按动作类型分气动、电动两种，按使用类型又分为开关型、调节型。

当气动执行机构无法操作时要先明确是开关型还是调节型，开关型气动执行机构设置有电磁阀，同时要明确电磁阀是单作用还是双作用。先要检查电磁阀电源是否正常，如果没问题去就地检查电磁阀线圈电阻是否正常。如果空开跳闸不能立即将空开合上，使用万用表测量电源空开下口相间、对地电压及电阻是否正常，没问题再送上电源在上位机操作一下看阀门是否动作。

若阀门仍不动作则去就地执行机构处检查过滤减压阀压力是否正常，气动执行机构供气不能低于0.5Mpa，若低于该值执行机构不能正常工作。若气源压力正常询问运行人员是否能就地操作该执行机构，如果可以试验甩开电磁阀线圈（甩开线圈要在线圈中间插一个铁质物体防止带电线圈烧坏），手动旋转电磁阀机械按钮（各个类型电磁阀机械旋钮不同）看执行机构是否动作。如果动作正常则要检查电磁阀线圈，将线圈插头甩开测量电阻值是否正常，无穷或0Ω则线圈一定损坏。线圈无问题要检查插头接线是否松动，此时一定要断电检查防止触电。

运行中电磁阀本体故障、线圈烧坏故障居多。气动调节型执行机构多出现指令反馈偏差大缺陷，遇见该问题时也要到设就地检查气源压力是否正常，若压力没问题需要检查定位器设置，再使用定位器自整定功能整定阀门后再进行远方传动试验。有些气动调节型执行机构也设置快开或快关电磁阀，出现故障时要先检查电磁阀工作是否正常。

气动执行机构按动作方向分为气开型和气关型，两种类型都是充气的膜片克服弹簧力做功，所以当膜片破损漏气时会导致阀门不能正常工作。判断是否出现上述现象应从气缸外部设置的出气孔（一般是一个小孔）是否有漏气溢出，如果有漏气说明气缸串气，要将膜片更换。

电动执行机构出现问题多为阀门卡涩、电源板、控制板故障。当执行机构不动作时先检查电源是否正常。电源空开跳闸不能立即送电，先测量空开下口U、V、W三相相间电阻、对地电阻是否正常，没问题后方可送电，送电后去就地设备处查看指示灯状态。若具备就地操作该门条件，旋转手轮操作该门看能否转动，若操作不了为阀门卡涩，若能操作则需要断电检查执行机构内部电源板、控制板等部件是否正常。

电动执行机构不能操作还存在阀门接收不到DCS控制指令现象，缺陷处理过程中要考虑这一状况。

4运行维护

要在火电厂的正常运行中，实施对自动化热控保护装置的维护策略，实施全面而系统的保证策略。如在进行设备维护时，需要以热控信号为依据，对运行状态进行判断，当其出现不稳定、报警等信号时，说明装置运转出现异常或者是周边有关设备出现了异常，导致热控装置难以正常工作。在进行火电厂热控维修时，需要结合使用强化措施，监督装备的运行状态，对设备运行状态进行周期性检查，当出现报警信号时及时记录其时间与内容，并以此制定下次维护的内容与时间。应当以逻辑为主导进行热控的维护，实现对热控维护装置进行规范化操作，值得注意的是，电磁干扰会导致测量热控单点的信号状态不稳定，此时可借助容错逻辑方法进行优化降低或排除电磁影响，保障热控装置可对火电厂的实际运转进行监督，有效缩减误动率，保证有效的维护热控自动化保护装置。

结语

在处理缺陷时应该先判断设备点是否为热控保护及联锁信号，如果是则应该及时强制防止缺陷处理过程中设备误动，再按照上述思路排查故障原因。

参考文献

[1]王新举，赵兴华，卢爱玲.热控设备安装与检修问答[M].化学工业出版社，2017.