电厂热控保护误动及拒动原因分析

杨春蕾

（华电章丘发电有限公司，山东济南 250200）

0 引言

热控保护系统是电厂核心组成部分，可以大大提高电厂机组主、辅设备的安全性。在电厂的正常运行过程中，不可避免会发生一些故障和技术问题，如果这些故障影响不大，可以通过简单的设备维修来解决；如果故障影响较大，热控保护系统可以及时执行一定的保护命令，使整个电厂停止正常运行，避免重大设备故障的危险。

近年来，在稳步发展社会经济发展的背景下，我国电力工程产业迅速发展。为了提高电厂热控制系统的可靠性和安全性，有必要确保电厂热控制系统不会发生故障和拒动。

1 热控保护误动和拒动概念

电厂主要电力设备、供电设施一旦发生故障可能直接造成严重后果的重大供电故障时，可以立即采取供电相关热控制等保护措施可以消除重大故障或减少故障严重后果，等待供电系统正常停机后再行处理，避免重大供电系统及其他人身安全事故的再次发生。但是，当发电厂的相关核心发电设备仍然处于正常运行工作模式时，保护启动系统因自身原因不能启动相关发电保护的动作，导致发电相关核心设备自动停止正常运行，称为热能源保护系统误动。

在两个主设备和其他辅助设备之间出现问题时，热控保护系统通常会执行热控保护措施，以有效保护主、辅助设备的安全和工作稳定性。特殊情况下，热控保护系统由于自身控制电路或其他部件出现问题，下达停止命令和继续执行命令都有可能直接造成不必要的资源浪费，甚至可能造成巨大的经济损失。这种情况被称为发电厂热控保护系统的安全保护和防误动。这种保护设备动作的错误实施不仅会对其造成巨大的社会经济损失，甚至还会严重损坏保护系统设备的零部件。

由于尚未发展到不容易发生电机故障的水平，热控控制系统的误动和电机拒动现象对电力设备的连续性和运行性能有较大影响，进而影响电力企业的经济效益。

2 电厂热控保护误动及拒动原因分析

DCS 热控保护系统的广泛应用是热控自动化技术发展达到一定程度的必然产物。热控保护系统的创建和应用，为电厂管理带来稳定的运营环境、安全的运营方式和高效经济的生产过程。

2.1 DCS 硬件和软件原因

目前，随着DCS 控制系统各种组件等硬件的种类和数量的增加，软件系统也变得更加复杂，为了确保设备的运行和安全，在热控保护中运营了子流程控制站。如果两个CPU 都出现问题，则采取停机保护措施。但是这增加了硬件和软件出现故障的概率，主要表现为网络通信、信号处理卡、设置模块和输出模块等。

2.2 电缆布线原因

电缆布线的保护故障的主要原因是电缆布线短路、开路、虚拟连接等，如电缆布线连接时规格不足或长时间运行时，终端流入、老化、腐蚀等。这需要对电缆损失程度进行日常检查和处理。

2.3 合理应用热控制设备

国内热控制自动化和智能水平逐渐提高。在此背景下，对热控制自动化设备组件的稳定性也提出了越来越高的标准和要求。为了有效保护热控制之间的稳定性和操作安全性，有必要注意到期的应用。例如，可以合理地应用热控制装置，有效提高分布式控制系统的稳定性和安全性，有效避免问题的发生。

2.4 热控组件原因

热控保护元件因为故障原因导致误动热电可控热电保护元件误动或者被拒动的，主要原因是电控保护元件的例如电磁阀、温度、水位、压力、流量、阀门等故障导致虚假信号。这个问题主要是因为规范使用和老化，没有保证设备设置安全而引起的。

2.5 热控设备电源原因

随着目前我国电厂热源监控移动保护设备系统自动化和智能化应用程度不断提高，采用了DCS 移动保护系统技术，确保电厂热控保护设备的移动电源系统出现故障问题时自动停机进行保护。但是，这也很有可能也会导致热电流控制器设备中的电源发生故障，从而引起保护系统误动和电源拒动供电问题，近年来出现这种情况的概率越来越高，主要是由于热处理控制器设备的内部电源插头接触不良、电源插头系统硬件设计不可靠等多种原因引起的。一些热控保护系统也开始注重分布式控制保护技术的应用，所以在热控设备电源引发故障问题的情况下也易出现停机保护问题。

2.6 设计、安装和调试及其他人为原因

设计本身有缺陷，或者设备安装和系统调试时操作规范不足，可能会出现热控拒动保护和故障等问题。此外，如果热控错误地查看终端的安装或不规范使用多用表、间隔、信号错误或遗漏，则可能会出现热控保护误动和拒动问题。另外，热控人员维修后没有恢复仪表电源开关或没有打开二次门等疏忽问题，也是另一个重要原因。

3 对电厂热控保护误动和拒动的有效对策

3.1 使用冗余设计

对热控保护系统的跳闸电磁阀等执行装置的动作电源应加强监控，并进行电源和CPU 等冗余设计。另外，对于热控制测量信号也需要同时进行一次冗余测量设置，在进行监视和分析判断同一测量样品的冗余测量点控制信号时，尝试将同一测量参数的多个重要样品测量点的冗余测量信号通道分别放置在不同的测量卡上，防止其中一个卡出现问题而影响操作的可靠性。还可以用多点和独立的采样方法对相同的重要温度测量点数据进行不同采样，改善原来的采样、多点并行形式。

3.2 确保热控元件的质量

为了防止热控元件本身的质量或技术落后引起的热控保护误动和拒动问题，对系统的热控元件的质量和操作可靠性的要求也在提高。可以选择技术成熟度高、稳定、质量高的热控组件，但同时会增加对热控组件的投资，因此需要对热控设备供应商的行业口碑及相关资质进行检查和确认，在质量保证的基础上选择经济实惠的产品，确保电厂整体投资的合理性。

3.3 重视改善热控设备的工作环境

实际日常工作管理经验分析表明，热控设备的日常工作管理环境当中需要重点关注改善的是热控控制设备的日常工作管理环境，以便有效提高热控系统的稳定性。现场接线设备间的接线盒接口可以用橡胶密封、防潮和防腐等方法处理，现场散热设备还需要与备用热源之间保持合理的散热距离，如果设备引起干扰，可以放置货架或通过对样品管道的防冻措施处理。总之，通过不断改善工业热控系统设备的正常运行环境，可以大大提高工业热控系统运行的稳定性，有效防止系统误动和拒动问题。

3.4 定期维护和技术培训

关于设备维护制造商在生产中的问题和设备的运行可靠性，上面已做了比较详细分析，热控监控系统设备发生误操作和用户拒动的两个关键因素之一是我国热控的设备维护管理水平和热控业务管理技术。电厂热控设备的定期检查、设备检修维护管理有助于保证电厂的安全稳定运行，日常用电维护和设备定期检查等也是必要的设备维护管理手段。日常设备维护管理包括事业单位动力设备的清洁和保养维护、动力设备的润滑油和工件润滑、除锈、油漆等日常设备维护管理工作。定期检查和定时检查服务包括定期检查工作、找到适当的工作时机、单位或在停机时定期检查移动设备、解决发现的问题、更换故障设备等单位设备的详细检查。下次启动运行前，必须进行整个试验机和热控保护实验。

定期组织开展热控人员的安全工作知识学习和专业技术技能教育，也是不断提高电厂热控单位安全生产运行的重要手段。尽管目前电厂电力设备的全自动化先进程度高，但仍然普遍存在许多不稳定性的因素和一些固有技术缺陷。这时，热控人员就需要对此设备进行严格把关，检查设备是否运行异常，掌握深入的设备理论知识和完善的设备工作管理技能，才能最大限度地减少因热控设备保护的误动和热控拒动而造成的经济损失。

4 结论

由于电厂热控保护系统具有保障全所系统及整个运行系统的重要作用，分析了目前热控保护技术概念，针对可能引起热控保护系统误动或拒动的各种故障类型及原因，提出了相应的故障及问题的有效预防措施和对策。随着我国电厂各种热控技术的不断进步发展，电厂热控设备的自动和人工智能不断得到改善，热控系统的安全和设备可靠性也日益重要，但绝对可靠安全是不大有可能的。电站热控保护系统的故障和拒动原因更多，包括系统硬件和软件故障原因、电缆布线故障短路或打开原因、热控因素故障原因、设备电源故障原因等。因此，应明确引起误动和拒动的原因，进一步优化重复设计，改善热控系统设备的工作环境，加强热控系统设备的定期维护等。做好这些工作，可以有效保障电站热控保护系统运行的可靠性和稳定性，预防系统误动和拒动问题。热控系统的故障也不是不能及时预防，关键是提前检测，发现相关的热控故障，然后采取预防和解决措施，防止热控故障扩大。