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:姚颖
[导读] 为更好地保障电厂热控DCS控制保护回路的安全稳定运行,本文基于电厂DCS控制系统应用现状,
        姚颖
        辽宁科技学院   ?辽宁 本溪   110014

        摘要:为更好地保障电厂热控DCS控制保护回路的安全稳定运行,本文基于电厂DCS控制系统应用现状,分析了电厂热控DCS控制保护回路出现误动作的原因,并针对这些原因提出了一系列具体防治措施,实际应用结果表明,通过科学合理地应用这些措施,能有效预防电厂热控DCS控制保护回路误动作的发生,有助于更好地保障电厂的连续可靠运行。
        关键词:电厂热控;DCS系统;误动作;原因
        
        引言
        众所周知,在我国电厂的平稳运行过程中,DCS系统发挥着至关重要的作用,可以对整个机组运行状况进行实时监控,在促进电厂工作效率和稳定性方面具有良好的效果,但是就这一系统的实际运用情况来说,还存在诸多问题,从而对电厂机组的稳定运行造成了阻碍。

        一、电厂热控DCS控制保护回路误动作的原因
        1.1硬件设施存在故障
        在整个DCS控制保护系统中,硬件设施是直接执行工作指令的部位。当其中出现元器件遭到破坏、电路出现接触不良、电源不按工作标准输出电压电流等问题时,会直接导致DCS发生故障。从而无法对整个工作系统进行实时监控,此时对设备的驱动效果受到影响,各个环节的指示灯会出现错误显示,进而引起保护系统对工作参数有了错误的分析与判断,最终使电厂热控系统DCS控制保护回路误动作。热工元件出现故障会直接导致主机和辅机对整个工作系统无法保护,从而产生误动现象,该种情况主要是元器件的质量不符规定标准。除此之外,在DCS逻辑中应用单元件工作也会容易引发元件故障,进而产生保护回路的误动作。在硬件设施中有还有电源和接地系统都容易损坏,零线、火线和地线在经过长时间使用后,会使外部的绝缘皮老化破损,使其暴露于空气,容易产生电线混电,使保护系统误动作,甚至引发火灾等重大事故。
        1.2热控保护与辅机控制逻辑存在错误
        在电厂各个机组的工作过程中,热控保护逻辑与辅机控制逻辑的正确性直接影响其是否能够安全运行。在对机组进行项目改造时,机组的性能曲线以及其他运行参数都发生较大改变。原本的热控DCS控制保护系统中的各项控制参数、运行曲线以及分析数据等重要的运行逻辑都不能与其进行正确的匹配。此时,如果不及时重新设定运行逻辑、更改函数曲线等相关关键数据会造成其控制保护系统误动作。
        1.3电厂工作人员的操作失误导致控制保护回路误动作
        电厂工作人员的错误操作是造成热控DCS控制保护回路出现误动作的主要原因之一。在工作人员进行正常程序的工作或者对工作设备进行检修养护时,由于专业技能不过关、不按规章制度办事以及工作状态不佳等原因造成端子排接线错误等系列问题。比如,工作人员进行次保护功能的操作时,不按照规定的操作程序进行操作,在投入次保护功能时不事先去测量信号是否存在而直接投入。使投汽机真空低保户发生故障,进而致使汽保机的控制保护回路发生误动作。在这种状况下,设备以及逻辑的设计都没有任何问题,只要工作人员在进行工作时稍加细致认真,就完全可以避免其引发的故障与经济损失。

        二、电厂热控DCS控制保护回路误动作原因处理措施
        2.1完善技术手段,优化元器件
        为了提升DCS系统控制系统,提升整体的可靠性,就要选择具有安全性、可靠性且性能成熟的热控元器件。综合成本等因素,要选择高质量的设备,提升系统的稳定性。通过增强DCS系统硬件质量的方式合理控制系统误动等问题。进而为DCS系统的稳定运行奠定基础,提升DCS系统软件的诊断能力。


        2.2优化热控系统逻辑
        热控系统在外部干扰状况之下,出现瞬间的误发信号会造成热控系统保护回路误动等问题。例如,信号出现位置开关接触不良、卡涩造成机组跳闸等问题。为了避免故障以及控制逻辑缺乏完善性而造成的机组跳闸问题,就要优化逻辑设计,应用具有容错的逻辑设计。
        对于很容易出现问题的系统内容以及元器件,可以优化逻辑功能,对其优化分析,合理设计逻辑容错,避免出现回路误动作等问题。例如可以通过多重化的信号采集方式进行信号来源的串联,并联处理。
        单个检测元器件出现误动或者拒动几率相同,在串并立案处理之后,就会有效降低误动、拒动的概率。通过对系统采集的保护连锁模拟量信号进行分析,合理设置变化速度以及延迟性的时间。同时,也可以通过缩小量程的方式剔除坏值信号,通过设置保护连锁信号坏值的方式可以有效的切除告警的逻辑信息。
        2.3增加电源以及接地的稳定性
        火电厂热控系统工作过程较为复杂。检测结果会直接影响测量精准性,关系到工作的稳定性。严重的甚至会造成设备故障问题、控制系统误发信号而造成了较为严重的机组跳闸等问题。
        热控系统较为关键的就是合理地抑制干扰性问题,提升信号的可靠性。而接地则是有效控制干扰、提升DCS系统整体稳定性的有效方式。
        2.4升设计、施工以及检修工作能力
        现阶段,DCS系统的主要电源以及主控模块的冗余设计在不断的成熟,因此要重视执行设备的动作电源保护工作。在进行系统设计过程中要综合状况,合理地进行动作电源冗余设计分析,将其分散布置到不同类型的卡件之上,进而获得精准的测量信号,有效降低误动作问题。
        在系统模块出现故障问题时,要及时进行故障诊断分析,更换故障模块信息。企业要综合实际状况对其定期检查,通过专业人员进行系统化的维护与检修,加强技术培训,通过专业的讲座、竞赛等方式提升工作人员的专业性。
        2.5完善管理制度
        要做好软件备份,在处理中进行数据库的保存分析,根据规范要求进行更新以及软件修改,及时进行记录分析。做好计算机病毒防范处理,通过测试与确认之后再进行下载。在系统出现故障等问题的时候,要保障系统运行的正常性,及时排除故障问题,保障其具有完善的隔离措施,进而合理降低联锁反应产生的误动作问题。

        三、结束语
        随着我国经济的不断发展,对于电力的需求已经成为决定我国经济发展的重要环节。因此必须借助科技促使电厂实现自动化,这样才可以满足我国经济发展的需要。由于电厂DCS控制回路系统出现往往出现一定的故障,影响电厂的发展。经过大量的调查发现,下面三者往往引发保护系统误动作比如:硬件故障、热控保护与辅机控制逻辑错误、电厂人员操作不当等,基于此提出相应的解决方案,控制硬件质量、优化热控保护与辅机控制的逻辑、优化工人的专业知识。从而给DCS系统发展起到一定的作用,促进我国电厂的发展。

        参考文献:
        [1]曾阳,蒋婷,薛伟,王兴法.电厂热工DCS保护误动、拒动原因及对策分析[J].技术与市场,2019,26(01):138+140.
        [2]卢荣梅.电厂热控保护装置常见故障及检修维护措施分析[J].科学技术创新,2018(26):165-166.
        [3]杨吾.电厂热工DCS保护误动和拒动原因和对策探析[J].通讯世界,2018(03):272-273.
        [4]杭利新.电厂热工DCS保护误动和拒动原因、对策分析[J].山东工业技术,2017(01):163.
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