浅谈电厂热工DCS保护误动、拒动原因及对策

李浩波

摘要：随着我国科技的迅速发展，人们对电力的需求日益增加。因此，维护电厂设备的稳定运行至关重要。而DCS系统作为电厂自动化运行的重要元素之一，经常会因为各种故障导致其出现误动、拒动的现象。本文主要针对其产生故障的原因进行分析，并给出相应对策，同时，提出为防止其出现故障应采取的措施。

关键词：电厂热工;DCS保护系统;抗干扰

前言

电厂热工DCS保护系统的运用，可有效保护各项设备的稳定运行。当电厂设备出现故障问题时，DCS保护系统就会采取保护措施，并进行停机维修的操作，同时，有效减少设备损坏或人身伤亡等意外事故的发生。积极运用电厂热工DCS保护系统，可有效推进系统设备的正常稳定运行。

一、电厂热工DCS保护误动、拒动原因分析

（一）人为操作不规范

虽然很多电廠开始使用自动化的设备来取代人工，但仍有部分环节需要人工进行干预。因此，在某些时候就会存在因人工作业疏忽导致的DCS保护系统出现误动，拒动的现象。例如：作业人员看错端子排接线，使得接线过程中出现操作错误的现象，或者是没有用正确的方法使用万用表，并且没有很好地执行两票三制的制度。这些不规范的操作都有可能导致DCS保护系统出现误动、拒动的情况。比如：作业人员在没有确定信号状态的情况下，直接投入汽机真空低保护，这样不规范的操作直接导致汽机保护出现误动情况。

（二）DCS系统软硬件故障

电厂热工DCS保护系统是由众多机械软硬件相互配合实现的，因此，软硬件相当于是此系统的基础部分，当其出现故障时就可能导致DCS保护误动，拒动的现象发生。而DCS保护系统的硬件设备主要包括CCS、DHH控制站以及设定值模板等内容。其中，最容易出现故障的设备是CCS和DHH，当其出现故障时，就会导致停机保护装置的运行，使得DCS保护系统出现误动和拒动现象，影响其他设备运行。此外，电厂会通过DCS本身的查询电压来对DCS系统进行设备的启停检测，而为防止外部电路对DCS系统的影响，此系统会在其端子板上设置保险丝，使得保险丝在短路或者受到强电压时自动熔断，保护电路。但保险丝熔点低，常常会因为设备高频率使用而熔断，此时DCS保护系统就会产生误动，拒动的现象。

（三）电缆接线和热工元件故障

热工元件处于DCS保护系统的前端，同时对其运行起着采集信号的重要作用。如果热工元件不能稳定运行就会导致整体设备的安全性降低。同时，由于电厂的温度、压力及阀门等问题导致热工元件容易产生错误的信号，使得DCS保护系统出现误动，拒动的情况发生。由于电厂工作环境的特殊性，高温，粉尘的原因导致电缆极易出现老化现象，并使其降低绝缘性，使得电缆频繁出现短路的情况，造成DCS保护系统误动、拒动。

二、电厂热工DCS保护误动、拒动问题的对应策略

（一）建立严格人工管理制度

在现阶段，仍有很多电厂使用人工作业的方式，这使得DCS保护系统容易有很大的不稳定性，影响到设备的总体运行。因此，电厂应建立严格的人工管理制度，尽量减少因人为因素造成的不良影响。首先，作业人员要明确工作范围及具体操作方式，科学划分好员工的工作区间，明确个人的职责范围，建立奖惩机制，减少人为因素导致的失误。其次，结合DCS保护系统的实际情况，采用科学的手段，引进先进设备，降低人工投入，减少因为人为因素导致的设备故障情况，将DCS保护系统出现误动、拒动的情况最大程度地减小。最后，定期对作业人员进行专业培训，提高作业人员的安全意识，提升作业人员的专业技能，重视规范操作的重要性。

（二）注重DCS电源切换问题

由于DCS保护系统是由两个独立电源进行供电，且每个电源均承担一定负荷，所以在操作中，电源的切换方式不当就很可能会导致设备出现故障。比如出现电源环流的现象，导致DCS保护系统的电源出现问题。因此，可以采取将其中一条电源作为主电源，另一条作为辅助电源的方式进行电源切换。适当减少切换电源的次数，当主电源开启时，辅助电源就不会运行，而当主电源出现故障时，辅助电源就可以取代主电源继续工作，这样的方式可以降低DCS保护出现误动、拒动的频率。同时尽可能对电源和热工信号采取冗余设计，监控保护设备[1]。严格控制电厂内的工作环境，提高DCS保护系统软硬件的自我诊断能力，对施工设计和检修质量严格把关。

（三）实施有效的抗干扰措施

实施有效的抗干扰措施可降低DCS保护系统出现故障的概率，避免DCS系统应外界干扰导致系统降低稳定性。因此，可通过选取通道线截面大于20mm2的线进行接地操作，以此来降低接地电阻，将其控制在2欧姆以内。将接地极埋在距离电厂15m以上的区域，控制接地点与电厂设备的距离在10m以上，通过以上方式加强DCS的抗干扰能力[2]。降低DCS保护系统出现故障的概率。随着电厂自动化技术的提高，对热控元件的要求也越来越高，因此，电厂需在合理投资的情况下，尽量使用技术成熟、质量好的热控元件，以提高DCS保护系统的稳定性和安全性。

三、防止DCS保护误动、拒动应采取的措施

由于电力生产设备的相互联系和制约关系，使得任何一个设备出现故障都会导致DCS保护系统出现误动、拒动现象的发生，增加电厂的经济损失。因此，要提高DCS保护系统的稳定性，减少其故障的发生，应采取以下措施。

（一）遵守管理规定

严格按照管理规定对DCS保护系统进行投入，确保其投入率控制在100%，并且不能随意解除DCS保护系统，在启动电厂设备前进行保护试验，确保DCS保护的正常投入和稳定运行。

（二）严格履行手续

严格履行对DCS保护系统的投入手续，加强对其登记信息的记录。对DCS保护系统的回路进行定期检查，确保回路能够稳定运行。定期检查DCS保护系统的安全运行，通过定期排查工作及时发现其存在的隐患和问题，及时处理更新。

（三）加强缺陷处理

在发现DCS保护系统存在缺陷问题时应对其及时进行处理，对于小缺陷的处理应及时，不能留给下一个班组处理，大缺陷要在一天时间内处理，没有在短时间内处理好的均为重大缺陷。通过强化缺陷的处理来提高电厂设备的安全运行，降低电厂的经济损失。

（四）制定作业程序

对于电厂设备的检修要制定标准化的作业程序，工作人员应通过其程序进行标准化操作，提高工作人员的安全意识。加强工作人员对事故分析的能力，针对DCS保护系统的运行进行详细分析，排查问题次内在的原因，并制定相应的保护措施，给予相应的应急方案，降低DCS保护系统出现误动、拒动的现象。

（五）优化逻辑组态

由于温度元件易受质量、环境等因素影响，在其運行一段时间后就会出现信号不稳的情况，导致DCS保护系统误动、拒动的现象发生。因此电厂可针对这一现象在温度保护中增加限速功能，当温度上升到一定程度时，关闭温保动作，同时启动报警装置，让维修人员进行排查。通过优化DCS保护的逻辑组态，提高其安全性。

（六）改善工作环境

提高和改善接地设备的工作环境，尽量选择质量好，防腐防潮的接地设备的装置。并远离具有辐射大、干扰强和热源高的地方。还可将设备（变送器、开关等）安装在仪表柜里，同时对其采取防冻等措施。

（七）定期进行检修

定期对DCS保护系统进行检修，重视其项目及日期，重点检修包括其软件备份、电源管理及测试、接地设备系统的检查、热工线路的绝缘检查、电厂内环境温湿度及含尘量检查等。

（八）电源防范措施

定期对端子接线处进行红外线测温并做好测温记录，通过万用表对主副电源进行电压测量并做好测压记录，在停机修检期间做好电源切换实验记录其是否符合操作规范，同时对接地系统进行检查。

结论

在电厂热工运行时，DCS保护系统对维持电厂设备有效运行起到重要作用。当其受到某些因素的影响时，极易出现误动和拒动现象。因此，应采取先进的技术手段，通过对切换电源的控制，加强人工管理和提高抗干扰的作用等方面的工作减少其故障出现。同时，采取其他措施来降低其出现误动、拒动事故的概率。

参考文献：

[1]司俊.浅析电厂热工保护系统误动与逻辑优化[J].机电信息，2021（19）：14-16.

[2]韩欢欢.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施研究[J].应用能源技术，2021（04）：1-4.