电厂热控 DCS 控制保护回路误动作原因与处理措施

发表时间:2021/4/16   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:苟丹
[导读] 电力能源对推动社会经济快速发展起着非常重要的作用,为了跟上时代发展步伐
        苟丹
        大唐陕西发电有限公司延安热电厂 陕西延安 716000
        摘要:电力能源对推动社会经济快速发展起着非常重要的作用,为了跟上时代发展步伐,满足社会各行业的需求,电厂需要积极引入先进技术和设备,提高发电机组的自动化水平。现阶段,电厂广泛使用DCS系统,虽然具有很大的优势,但仍然存在误动、拒动等问题影响热控系统的安全稳定性,因此,在实际应用中要针对此类问题加强分析。
        关键词:电厂;热控;保护;回路;误动作

        一、电厂热控DCS控制系统的相关内容概述
        1.1数据采集系统构成
        所谓数据采集系统,是指对电厂设备的运行状况进行有效的实时监控,同时对机组运行状态所呈现的参数进行有效控制和检测的系统构成部分。通过数据采集系统,显示出的数据信息可进一步为相关工作人员提供适当的参考价值,一旦得出的数据结论出现异常的情况,设备会自动引发报警装置,提醒相关人员进行及时的检查工作,另外,设备选择性地将一些数据信息打印出来,根据数据信息所呈现的内容准确把握现场的基本状况,为设备的正常运行提供充分的操作方法。
        1.2模拟量控制系统构成
        模拟量控制系统的有效使用可以对汽轮发电机组所呈现的参数进行有效控制。从炉侧的角度来看,模拟量控制系统可有效调节机炉的汽温和送风、引风等相关程序设置,有效控制储水箱的水位变化和蒸汽温度变化。从机侧的角度来看,模拟量控制系统可以控制锅炉给水的整个运行过程,调节除氧器水位变化。
        1.3顺序控制系统构成
        顺序控制系统可对电厂热力系统进行有效划分,将其大体分为几个部分,并通过一定的程序对系统顺序过程进行有效控制,判断系统设备的基本运行状况,在顺序控制系统对设备进行有效判断之后,DCS系统会通过已经设定的操作系统对相关操作过程发动命令功能,控制机组的各个装置结构。顺序控制系统应当重视有效监控生产过程中所呈现的参数内容,对其进行连锁性保护工作。最后,顺序控制系统可以根据电厂的实际发展情况和系统运行状况有效确定系统的逻辑性价值。
        1.4数字电液调节系统构成
        数字电液调节系统在汽轮的正常运行过程中,占有十分重要的地位,包括对汽轮的运行状态、参数进行有效保护和监控,同时对汽轮机的转速情况、功率变化以及汽压等方面进行积极控制和调节。另外,数字电液调节系统在一定程度上可对机组的启动状态、停运状态以及故障问题进行控制,进而解决电厂运行过程中存在的一系列问题。

        二、DCS系统误动的原因
        2.1硬件故障
        DCS系统中的硬件故障主要包括元器件损坏、模块和电路中有些部位接触不良,以及电源输出不正常、电路板条线错误等。当DCS系统中发生这些硬件故障时,就会导致现场的指示灯不再正常工作、现场设备无法驱动等问题,即使整个系统仍然可以按照正常要求运行,但其各个监测点所获取的数值并不能正常显示。当热工元件在购买过程中质量不达标或者被长期使用后发生老化,就会导致热工元件发生故障。而热工元件发生故障的直接结果就是信号不能进行正常的传递,主机和辅机的保护功能被中断,即发生拒动。此外,DCS系统中对于关键性的回路控制是依靠单元件进行的,并不需要烦琐的程序设计,在这种情况下,元器件就容易发生故障,进而造成保护误动或者拒动等现象。
        2.2软件故障
        热控软件故障主要是软件内部的控制逻辑出现错误以至于系统的控制逻辑不完善进而造成DCS系统误动。

而导致DCS系统出现逻辑错误的原因是:电厂进行大规模整改后或者机组在投产调试过程中,都会对发电机组的特性进行不同程度的调整,这样之前的DCS系统对参数和函数曲线的控制逻辑并不适用于改动之后的机组设备,而是需要重新调整设定软件逻辑,以保证软件逻辑与改动后的机组设备相协调一致,减少系统误动现象。
        2.3电源或接地系统故障
        电源或接地系统故障的典型特征就是电源缺失,主要是由于供电系统中的零线、火线和地线之间出现连接错误或者接触不良等异常问题。时间一长,电源系统的整体质量就会出现问题,如线路的电阻过高或者绝缘保护装置受到破坏等。这样就很容易引发整个电源或者接地系统故障。此外,在进行电源设计时,如果考虑不够全面造成设计存在漏洞,如地极电阻过大等,也很容易造成误动。
        2.4外部环境
        在DCS系统中的开关量和模拟量很容易受到外部环境的影响。当外部环境的温度、湿度发生巨大波动,系统震动过于强烈或者系统周围的粉尘量过大时,都容易引发系统误动或者拒动。其中,比较典型的是系统处于强磁环境下时,外部的电磁辐射和电导耦合相互作用时,都会对系统的设备信号造成干扰进而引发一系列异常问题。此外,如果系统设备存在螺丝松动、卡套接触不良等问题时,也会对其造成不同程度的影响。

        三、电厂热控DCS控制保护回路误动作的处理措施
        3.1严格把控硬件设备的质量安全
        在电厂进行设备装置采购时,采购人员要拥有较强的专业技术,使其在选购时能够严格把控元件性能的安全性、可靠性以及其实际的应用价值。在成本控制上也能在厂家、元件比对时进行性价比的最优选择。尤其是电厂工作中较为核心的元件,企业在进行选购时一定不能将价格低廉列入选购标准之一,一定要选购质量合格的装置,确保整个系统的合理运行,降低日后工作中因系统故障而引发的经济损失。在应用设备进行工作时,要定期对其设备进行检修、维护,确保各个装置在工作中的质量安全性。在线路的保护问题上,长时间暴露于空气中的电线要标注使用年限,及时更换。对于埋在地下的线路,要对其进行一定举措的保护。
        3.2优化热控保护与辅机控制的逻辑
        外部因素的扰乱会导致信号指示发送失常,使热控保护系统的控制保护回路发生误动作,此种状况主要是开关位置的电路接触不良引起的。针对此问题,要用较低的容错率设计机组逻辑。在机组性能与其他运行参数进行重要的改革时,要及时地更改DCS控制保护回路中相应的控制参数、运行曲线以及分析数据,以保证机组能够安全运行。另外,对于容易出现系统设备和元器件故障的问题,可以对其系统进行逻辑优化,降低其故障风险。
        3.3提高工作人员的综合素质并完善管理模式
        电厂工作是由每个独立的员工进行自己的工作操作完成的,每个工作人员都应该拥有专业的工作技能和认真负责的工作态度。在技能方面,招聘时就要严格要求,应该较为注重其专业技能与工作经验是否合乎岗位需求。在工作中对其进行统一培训,使其具有良好的技术水平,并通过适当的上岗操作,完成技能达标。在工作态度上,要让员工有清楚的责任意识与安危意识,使其能够从自身发展的角度考虑,进而在工作中能够以最佳的工作状态完成工作内容。电厂企业也是共同工作的整体,而整体的工作环境中应该有完善的管理系统,以此保证员工的工作质量与领导的公平管理。因此,在工作中要明确规定,严格遵守工作流程,在对数据库的信息进行修改时,要对其信息进行备份保存。日常工作中要规范操作并进行工作内容的详细记录。

        四、结语
        电厂中DCS系统的引进,极大的提升了检修人员的工作效率,但由于我国在自动化控制技术方面尚处于起步阶段,因此,在系统调试过程、外部环境、控制逻辑、硬件设施等方面仍存在着一定的不足,导致控制回路误动作现象的频发。相关人员需明确系统产生误动作的原因,应用合理的解决措施,确保控制系统能平稳运行,实现电厂的平稳生产。

        参考文献:
        [1]赵春宇.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施[J].中国新技术新产品,2019,(23):49-50.
        [2]张浩文.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨[J].百科论坛电子杂志,2019,(20):249.
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