张大骞
国能太仓发电有限公司 江苏 苏州 太仓 215400
摘要：在火力发电技术不断成熟的过程中，发电系统的功能逐步完善，可扩展性显著增强。以保证热控自动保护装置的正常运行为前提，设备检修与维护的要求更加精细化。本文围绕热控自动化保护装置的检修进行讨论，在简要分析运行的硬件问题、设计问题的基础上，重点探讨主机ETS保护装置的检修、维护方法。
关键词：火电厂；设备检修；热控自动化；保护装置
引言
在市场用电需求激增的背景下，火电厂效力升级成为技术更新的重要目标。机组自动化程度的提升，以及热控仪表的广泛应用，在提升发电系统运行效率的同时，也给设备检修、维护工作提出了挑战。一方面，热控仪表的地位逐渐突出，仪表测定结果的可靠性与发电系统的稳定性之间的关联受到关注；另一方面，以保证机组的正常运行为目标，自动化保护装置诞生，其性能与实际工况逐渐成为机组稳定运行的重要保障。以ETS系统为例，其作用是监视机组的工况，采集发电机的重要参数，一旦发现异常情况，ETS系统保护条件触发，控制机组紧急停机，以保护机组安全。定期对保护装置进行维护、检修，保证其处于正常工况，是设备运维管理的重要内容。
1 火电厂热控自动化保护装置的运行问题
1.1 硬件问题
自动控制设备的工况受到多项因素的影响，DCS硬件故障、通信故障等都可能导致设备处于异常工况，虽然部分隐患、故障不会对机组的运行以及现场人员的安全构成威胁，整个系统看似处于正常运行状态，但监测数据与实际不符，会直接增加设备运行安全风险，带来一系列严重后果。以DCS故障为例，热控自动保护装置的工况与DCS之间的关联密切，作为核心运转部件，其故障形式比较复杂，涉及的部件相对较多，一旦出现硬件故障、通信故障，检修人员很难判断故障原因。
1.2 设计问题
热控自动保护装置的运行效果受到装置设计方案的影响，若保护装置的设计存在缺陷，热控系统在特定条件下将不能提供可靠的保护动作，整个系统的稳定性也将受到干扰。从既往检修经验看，保护装置的设计思路未充分考虑到现场实际情况，设计方案与实际运行条件不匹配，是保护装置难以全面保护热控系统的重要原因。
2 火电厂热控自动化保护装置的维护与检修方法
2.1 完善装置检修规程
不同保护装置的检修项目与质量标准存在一定差异，完善的检修规程，是运维人员有序开展装置检修工作的重要前提[1]。以ETS系统检修为例，该系统的主要作用是保护汽轮机组的安全，其保护条件主要有锅炉灭火MFT、发电机主保护动作、轴承振动大、EH油压低等。汽轮机组在火力发电中肩负着能量转换的重担，一旦ETS系统不能正常运行，在特定保护条件下不能提供有效保护，导致汽轮机组无法紧急停机，将带来一系列严重后果。制定完善的检修规程，定期对ETS系统进行检修，可有效防范此类风险。一般情况下，完整的检修指导书应当包括ETS系统设备简介、检修目的、适用范围、作业条件、危害辨识方法、风险分析策略、检修用具（工具、材料、备件）明细、检修工序与工艺、质量标准等，同时附上ETS系统检查记录表。以设备检查为例，检修人员需要依次对ETS系统的压力开关、转速探头、电磁阀、主汽门关行程开关、I/O模件等项目进行检查，检查过程中需要先检查外观，再按照设备检查要求，比对设备的质量标准进行检修。同时修前、修后试验更加重要，通过完整的试验可以发现潜在的问题与隐患，所以要制定详细试验方法与规范，并进行三级验收，以保证重要保护设备的可靠。
2.2 明确各类故障的处理方法
除定期对保护装置进行检修，在设备出现故障时，收集热控仪表提供的参数，结合设备故障现象以及既往的设备检修经验，判断故障的原因，迅速排除故障，是保护装置检修、维护的重要目标[2]。制作重要保护设备故障应急处置卡，以方便检修人员及时处置。在具体维修任务中，保护装置故障现象的多种形式，以及测试条件带来的结果差异，都可能直接影响到故障处理的质量与效率。以笔者在既往检修工作中遇到的ETS误动故障为例，该ETS系统保护采用PLC系统控制、冗余CPU控制，在启动试验过程中，机组出现ETS误动现象。经初步检查，在跳闸前，润滑油系统处于正常状况，系统未发出报警信号，考虑为ETS保护误动引起的故障。进一步测试发现，该故障由触摸屏短路造成。此次ETS误动事件暴露出了如下问题：（1）该系统的PLC系统电源设置存在问题，触摸屏保险电源容量偏大，触摸屏电源设计不合理；（2）针对此类设备的维修检查，应当充分利用停机机会，评估触摸屏的供电回路问题，开展电源检查工作，保证控制设备电源、控制信号电源取自可靠的地方。
明确各类故障的常见原因，参考既往处理经验对不同原因所致故障的处理办法进行说明，能够大幅提升保护装置故障的处理效率，为设备的检修、维护提供更加充足的数据[3]。而要提出有效的处理方法，还需在工作实际中不断总结，汲取经验、教训。在总结保护装置故障处理经验的过程中，还应从维护保护装置的正常运行出发，提出一些可行性建议。仍以ETS系统触摸屏短路故障为例，经过此次故障，笔者认为电源回路应当尽量避免以下情形：（1）共用一路电源，而该电源下的各分支没有独立的空开，从而造成分支短路，连带其他分支回路跳闸；（2）核对空开和保险的容量，防止因容量设置不合理，造成下级设备故障，越级跳上级开关；（3）检查隔离变压器，要在每个隔离变压器前装有与之对应的空开，防止变压器短路而引起其他回路跳闸。从设备运维的角度看，既往故障检修积累的经验，将为今后的检修、维护工作提供可靠依据，而检修人员需要完成的任务就是从故障现象出发，举一反三，分析故障出现的可能原因，以及故障暴露的现实问题。
2.3 加强专业技术培训
完善培训制度，提升维护保养人员的综合素质，对保护装置检修、维护工作的高效、有序开展有重要作用。为切实发挥维护、保养的作用，确保保护装置的稳定运行，火电厂管理层应当有针对性地组织专业人员的技术培训，致力于检修、维护能力的提升，逐步构建高素质运维队伍[4]。在完善培训制度的同时，管理层还应从制度建设出发，完善各类装置的检修、维护体系，明确定期检修的项目、日常保养程序以及各类装置的检修计划，形成可为检修、维护工作提供参考价值的作业指导书，并将相关内容渗透于技术培训中。需要注意的是，维护、保养人员的个人意识，以及对保护装置检修、维护工作的重视程度，可直接影响其工作行为。对此，培训计划应当有意识地强调思想层面的教育，让检修人员正确认识到保护装置检修、维护的重要性，以及现代维护技术的优势，并鼓励检修人员在日常工作中积累经验，勇于创新，摸索出更加高效的维护方案。
3 结语
热控自动保护装置对发电系统的稳定运行有突出作用，在火电厂生产环境逐步优化、生产效率快速提升的背景下，保护装置的检修、维护工作也应当做出相应的调整，通过构建完善的检修程序、主动积累故障检修经验等方式，提升整体检修能力，维持保护装置的正常运行。在此基础上，优化保护装置检修、维护程序，提升日常检修效率，重视保养工作，为生产效能的稳步提升提供持续动力。
参考文献
[1]尹微. 火电厂热控自动化保护装置的检修和维护[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, (015):297-298.
[2] 刘振林. 火电厂热控自动化保护装置的检修维护研究[J]. 城市周刊, 2019, (005): 65.
[3] 魏宇飞. 火电厂热控自动化控制设备的调试与安装[J]. 今日自动化, 2019, (002):28-29.
[4] 夏洋. 火电厂热控自动化保护装置的维护策略初探[J]. 数码设计（上）, 2019, (008):163.