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电厂热控保护误动及拒动原因分析戴正武

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：戴正武

[导读] 摘要：电厂热工自动化程度的提升,对电厂热控保护系统运行的要求更高。

        （中国能源建设集团江苏省电力建设第一工程有限公司）
        摘要：电厂热工自动化程度的提升,对电厂热控保护系统运行的要求更高。电厂发电机组最致命的问题就是热控保护系统出现误动与拒动等问题,这不但影响发电机的运行效率还极易产生安全事故。为此，把握电厂热控保护出现误动与拒动的原因对于提高电厂发电机组运行的可靠性与安全性具有十分重要的现实意义。本文在分析电厂热控保护误动及拒动的原因的基础上提出了解决电厂热控保护误动及拒动问题的有效措施,以提升电厂热控保护系统的整体可靠性。
        关键词：电厂热控保护；误动；拒动；原因
        热控保护装置是电厂安全生产的保障，能够有效避免发电机机组在启动和运行过程中发生危及设备安全的危险，及时对发电机自动采取保护或联锁，防止事故扩大，确保电力系统稳定运行。
        一、电厂热控系统保护的意义
        电厂热控系统在电组运行过程中起到了保护设备运行，提高运行效率的作用。近年来发生的电厂事故中，有相当一部分是因为热控保护功能失效，导致设备发生故障，影响了发电的效率，更严重的会造成人身财产损失。因此为了保证这些系统的正常运行，避免热工保护出现误动或者是拒动，提高热控保护系统的稳定性和可靠性是发展的必然要求[1]。
        二、电厂热控保护误动及拒动成因
        （一）系统软硬件故障
        电厂为了保证热控保护装置的保护作用发挥的最大化，会安装两个控制器，但是依旧有可能出现两个控制器出现故障的情况，为此电厂尝试在原有DCS控制系统中增加CCS、DEH等控制站[2]。但是，却带来了一些新的问题，在这种设置下，硬件和软件数量增加，同时也增加了误操作出现的机率，比如输出模板的错误、信号处理卡的损坏、网络通信的阻塞等，这些都成为误操作的关键原因。
        （二）电缆接线和热工元件故障
        电厂相关管理规定正在逐步完善，运行的标准化也在慢慢的改进。尽管随着技术的进步，运行管理的规范化，发电设备的寿命得到了有效延长，但是对于常年暴露在外界环境中的电缆来说，损耗是不可避免的，再加上电厂的电力生产环境的温度和湿度以及灰尘含量特别高，就直接造成电缆老化速度加快，降低了电缆的绝缘性，从而增加了短路故障发生的概率，因而极易触发保护系统。比较常见的情况是电缆绝缘通过的概率机头的高温区域很高，很容易增加保护误动作的可能性[3]。此外，热元件处于阀门的位置很容易受到压力和高温，在运行期间很容易发生错误信号，导致故障和拒动保护。
        （三）设计、安装和调试中存在缺陷
        在设计安装过程中，由于施工人员操作问题，设备安装达不到相关要求，比如一些火电厂在设计安装过程中，在基础设施建设中，锅炉炉膛负压侧采样管未能按照相关规定安装，导致锅炉炉膛负压侧采样管安装角度倾斜，不符合规范要求，致使炉膛负压侧采样管堵塞严重，难以进行测量，进而产生了锅炉负压保护拒动问题。
        （四）人为因素
        发电设备的运行离不开工作人员的操作，热工人员走错间隔、看错端子排接线、在解除保护时操作错误、万用表使用不当等误操作都会影响到热控保护系统的正常运行，因此因人为因素引起误动及拒动。
        三、解决电厂热控保护误动及拒动问题的有效措施
        基于上述对引发电厂热电保护误动及拒动问题出现的原因分析，我们可知科学的设备配置、严格的质量把关对于降低误动及拒动出现的概率，从而提高电厂发电机组运行的可靠性和安全性。
        （一）增强热控保护系统的抗干扰能力
        DCS控制系统的发展对于电厂相关系统的更新和完善具有极大的带动作用，对于电厂热控保护功能的发挥起到了推动作用。为使保护作用得到更好发挥，要重视各环节的设计。

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比如，在规划阶段，要合理选址，尤其是在基建建设中要适当选择接地地点，并且接地方式要采用最优方案，力求适应不断变化的外环境，保证热控保护系统抗干扰能力的持续作用；在建设电厂热控保护系统时，必不可少的环节是屏蔽电缆的使用，避免出现同一电缆出现不同导线，尽可能降低电磁干扰，从而有效预防电厂热控保护出现误动和拒动现象。
        （二）提高热控元件的质量
        经分析热控元件的质量直接影响着热控保护系统作用的发挥。因此，热控保护系统对于热控元件的质量要求更高，电厂要高度重视这一问题，及时淘汰质量不过关及技术水平落后不适应发展需要的热控元件，选用具有较高技术成熟度以及较为可靠和质量较高的热控元件。
        （三）尽可能采用冗余设计
        为防止电厂热控保护误动及拒动故障,尽量采用冗余设计,过程控制站的电源和CPU冗余设计已成为普遍,对一些保护执行设备(如跳闸电磁阀)的动作电源也应该监控起来[4]。此外，重要的热工信号也应当采用冗余设计，重点监测测量通道，并且采用多点监测并实现监测点之间的相互独立，是提高监测准确度，分散危险,提高其可靠性的措施之一。
        （四）提高热控人员工作素质
        设备的安装、运行、维护都离不开工作人员的操作，工作人员的操作水平直接影响着系统运行的效率。考虑到发电机组热工人员的业务能力与素质是直接影响设备运行的关键因素，为此，定期开展对工作人员的业务培训是十分必要的。要根据工作情况，加强对热控人员专业技能与文化知识培训,不断提升热控人员的知识水平，提高专业层次，以便更好应对工作过程中遇到的实际问题。另外，还应该制定严格的管理约束制度，强化工作人员的规矩意识，严格按照电厂热控保护系统的规范操作程序及行为要求规范实施，避免因人为原因造成的热控保护误动或拒动,保证电厂机组主辅设备的安全运行。
        （五）实施定期维护制度
        定期检修和维护是减少设备运行出现问题最有效的办法，要注重事前的准备，防患于未然，电厂可以成立专门的检修队伍，定期对设备的运行进行数据监测，定期排查设备，及时发现隐患，始终确保设备运行处于最佳状态。停机时,要对保护系统进行彻底检修、检查 ,并进行严格的保护试验[5]。
        （六）优化热控保护系统工作环境
        热控保护系统受到环境的影响较大，尤其是电缆的绝缘性会受环境的湿度、温度、粉尘的影响，但是与这一要求相背离的是电厂热控装置工作环境普遍较差，为此，优化和改善热控装置的工作环境在一定程度上也可以提高热控保护系统的准确性，降低误动和拒动的概率。比如，对于一些精密的电子车间要进行防尘处理，定期对场内环境进行除超除湿，确保工作环境干燥通风，防止仪器因环境问题造成使用寿命缩减，影响设备的高效运行。
        结语
        技术的发展，对于优化电厂热控保护系统，提升热控保护系统运行的安全性和可靠性是具有重要意义的。并且，随着社会对重大安全事故的关注度不断提高，一旦发生事故将会带来十分恶劣的影响，全面分析热控保护误动及拒动问题的产生原因,增强系统的抗干扰能力，尽可能降低故障的负面影响，切实预防与解决热控保护误动及拒动故障,保障电厂的安全生产成为发展的必然。
        参考文献
        [1]王根贤.电厂热控保护误动及拒动原因分析[J].建筑工程技术与设计,2020,(17):4373.DOI:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.17.4253.
        [2]张学军.电厂热控保护误动及拒动原因分析[J].当代化工研究,2020,(6):24-25.
        [3]马璐.电厂热控保护误动及拒动原因分析及对策[J].现代工业经济和信息化,2020,10(7):131-132.DOI:10.16525/j.cnki.14-1362/n.2020.07.57.
        [4]胡茂忠.电厂热控保护误动及拒动原因分析[J].中国战略新兴产业,2020,(12):138.
        [5]李蕤.浅谈电厂热控保护误动及拒动原因及解决措施[J].商品与质量,2019,(9):201.