摘要：随着机组自动化水平的提高，热工设备的可靠性直接决定机组安全可靠性。分析热工设备排查的意义，探讨组织实施热工设备排查的策略，提出排查的要点及方法。，
关键词：雷达；雷达液位计；测量仪表
随着机组自动化水平的提高，热工设备的可靠性直接决定机组安全可靠性。因热工设备分布面广，几乎涉及机组所有系统，但是从涉及到热工专业机组非停事件原因分析看，热工微小的辅助设备故障，也能造成辅机故障跳闸，进而扩大导致机组跳闸，因此热工设备要做到保护正确动作率100%，不发生误动和拒动时艰巨的任务。必须要完善热工设备的可靠性，必须进行全方位排查。
一、主设备保护配置可靠性排查要点
1.机组主保护排查应按照“既防拒动，又防误动，重点防止误动”的原则，以保护主设备为目的开展排查，要求将现有主设备保护全部列出，检查保护配置是否完善齐全符合规程安全要求，逐一进行可靠性分析。
2.主保护应采取三取二或三取二进行判断，通过冗余措施避免单一信号发生误动时引起机组跳闸，排查时重点排查单点保护，对已采取冗余措施的保护条件，如运行中出现某单个条件具备时要做报警提示运行人员，便于及时采取处理措施，防止冗余失效，变为实际的单点保护。
二、主设备保护冗余可靠性排查要点
1.对于主保护及重要辅机保护原则上要求杜绝单点保护，排查时要检查是否完全的信号冗余和危险分散，即从取源部件、测点、信号传输电缆、保护电源、卡件通道等是否完全分散，是否存在某个环节的共用部分，对存在的保护设备、回路环节中的共用设备必须做出可靠性评估，并经生技部专工和总工签字认可。
2.用于主保护的测点应安装独立的取样装置、传输电缆、电源盒分散卡件通道，避免共用部分故障造成冗余措施失效，尽量避免用于保护的测点取样集中同一位置布置，取样失去代表性，造成保护误动，排查时要排查主保护的压力、流量、差压、真空等保护测点是否按照独立取样原则安装单独的取样装置，主机振动、转速、轴向位移、胀差保护是否存在单点保护。
3.电气、热控专业之间互送的保护信号是否存在单点保护，对专业间的接口信号要从对方信号源头、信号用途落实，如改为冗余信号后，电气专业要对信号点类型进行确认，逻辑关系要使用正确，不能因防误动造成拒动。机务专业对保护配置防拒动和防误动可靠性的要求是否合理。
三、热工电源可靠性排查要点
1、排查热工电源供电可靠性，冗余电源要能够自动切换并且切换试验合格，电源切换装置定期检查测试盒接线紧固，电源自动切换装置工作方式禁止设置为自动投入、自动复位方式，切换装置任何一路电源失去或者切换装置动作应有报警，直接采取接触器切换的电源切换装置，接触器要纳入设备寿命管理，小修更换主电源接触器，大修更换主副电源接触器。
2、冗余电源来源避免使用同一段电源，互为备用的电源模块禁止直接并联，防止出现一个电源模块故障无法隔离问题。
3、保护回路中除反措中有特殊安全要求的DCS、FSSS、DEH失电跳机保护功能之外不建议采用扩展继电器常闭节点方式，不建议采取长带电工作方式及长信号输出方式，此类方式容易在电源波动下造成误动。
4、热工电源的动作定值要级配，避免越级跳闸，热工专业要与电气专业沟通，并且了解电气专业电源配置情况，避免产生专业之间分界漏洞。
四、AST跳闸回路可靠性排查要点
AST回路及电磁阀故障会直接跳闸汽轮机，因此要高度重视AST回路及电磁阀可靠性，可靠性要求如下：电磁阀电源冗余配置，并有失电报警，单个电磁阀故障应能停电隔离，并避免越级跳闸分路电源，控制电缆应分开，防止电缆故障误发跳机，单个电磁阀泄露应能通过压力报警提示，电磁阀线圈及密封圈要定期检查测试，并做好档案记录，便于可靠性寿命统计分析，回装时必须核对接线及对应的电磁阀位置，避免因安装接线错误遗留隐患。
五、控制系统硬件可靠性排查要点
1、控制器及通讯卡件：定期进行控制器切换试验，检查切换前后的工作状态，切换时间是否正常，检查冗余控制器的硬件和系统软件的一致性，控制器内部组态文件的一致性，控制卡件及交换机要冗余配置，检查交换机插口是否牢固接触良好，控制器、通讯卡键、交换机故障必须做光字牌报警。
2、输出卡件通道：重点对直接引起机组跳闸的信号进行通道节点阻值、通断时间，对输出通道动作次数频繁、累计动作次数较多，所接控制回路电压和电流较高的通道节点建立通道卡件寿命档案，进行统计分析，对接近使用寿命的卡件进行更换，
3、输入卡件通道：要求排查用于主辅机保护、联锁以及自动切换的开关量、模拟量信号等冗余配置的信号通道是否分散在不同卡件上，要求每个通道使用独立的干接点。
六、控制系统软件可靠性排查要点
1、软件逻辑错误排查：对已经投运时间较长，经过运行考验验证正确的组态逻辑软件必须做好备份，严禁随意修改，因设备改造、变动需要修改逻辑，全面审核，进行相关专业讨论、论证吸收各方面意见，排列可能出现的所有工况条件组合，防止出现逻辑遗漏，对需要进行逻辑修改的工作，应采用逻辑关系框图形式下发修改单，对难以用逻辑框图描述的复杂修改逻辑，应有逻辑修改提出人进行监护检查，并进行试验验证，避免出现逻辑修改与审批方案不一致的情况，对于组态逻辑正确性的验证除进行静态模拟外必须进行一次完整的带实际设备的动态传动试验验证。
2、软件防误动措施排查：软件防误动的措施有：二取二、三取二或四取二冗余信号判断，增加关联条件辅助判断，信号不同步报警（是指冗余判断的信号其中之一已发出时）切除等，模拟量有三取中，取平均，信号偏差报警切除，信号变化速率限制，信号滤波，信号惯性延迟，超量程切除，输出指令闭锁或限幅，网络传输信号与硬接线并联使用等防误动措施，防误动措施是否落实只能通过穷尽列表法排查，即将所有设备的跳闸条件、自动条件的手自动切换条件全部列出，逐一核实是否具有防误动措施，是否有相应的异常光字牌报警，还应排查设备联锁条件是否完善，闭锁条件是否合理，防止在需要联动时出现拒动，对于自动调节回路中所有手自动切换条件，方式切换条件要排查条件的合理性，要排查自动回路中有无判断输入信号异常、故障时切除自动功能，有无输出指令与设定值偏差大切除自动功能，防止出现自动调节系统调节发散失控或反向调节，检查软件组态中输入、输出点及功能块的上电初始默认值是否设为初始有效，避免系统上电，复位重启时保护动作信号发出。主副控制器的组态要保持一致，在组态修改后要及时将主副控制器全部更新。
七、测量仪表管路可靠性排查要点
对保护、重要自动使用的仪表取样管路，阀门排查重点泄露、堵塞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中EH油、润滑油及安全油系统取样门前取样管路，阀门禁止采用活节连接方式，禁止使用软管连接，必须增加测点取样隔离阀门，连接件禁止使用橡胶密封圈，（因橡胶密封圈在安装中易造成损伤，长时间运行会老化）检修完毕要按照先连接紧固活节，再固定元件的顺序复装，防止管路受力状态复装时密封件偏斜，油系统等取样管路安装固定还要避开设备振动区域，防止运行中振动疲劳损坏，在振动较大、仪表管路容易碰撞摩擦的部位应采取防磨措施，真空系统取样管路因泄露不易发现，应减少活节的使用，真空取样管应有合理的倾斜度，禁止存在U型弯曲，因真空变化量不可能快速变化，风烟系统取样管路禁止加同径球阀之外的隔离阀门，风烟粉系统管路以防堵为主（炉膛压力、风机喘振保护等），风烟系统取样管堵塞的原因主要是管路存在泄露、取样部位介质中蒸汽凝结潮湿板结等原因，风烟系统取样管安装要考虑设备膨胀等因素，防止设备膨胀后管路受力，变形拉裂损失等，对高温高压介质测点，避免在集中布置变送器柜内设置较多接头活节，造成接头泄漏时保护误动。
八、信号传输电缆可靠性排查要点
1、电缆绝缘损坏排查要点：对高温环境下的保护用热工信号电缆采用耐高温型，并在每次机组检修时检查电缆绝缘，避免长周期使用后，在运行恶劣条件下老化发生信号误动，如主汽门行程开关，LVDT信号电缆，抽汽逆止门信号电缆、锅炉燃烧器处控制电缆、汽包水位计、高加水位计、磨煤机热风关断门处电缆等重点检查，对已经包裹在高温部件保温内的电缆必须尽快进行改造更改电缆走向，检查电缆必须留有足够的余量，保证在穿墙（孔）时不受力，电缆固定避开振动区域，防止因振动摩擦、拉拽、挤压、高温、潮湿等原因损坏绝缘误发信号。
2、弱电信号防护排查要点：对重要的伺服阀、LVDT、保护用电磁阀等信号电缆减少中间端子排连接，要求采用锡焊连接方式，电磁阀（伺服阀）采用插头连接时必须有防止插头脱开和防松动接触不良措施，TSI探头和延长电缆之间连接的铜接头必须做好绝缘，密封处理，延长电缆应敷设在专用电缆槽盒中，在TSI前置器就地端子箱内多余的延长电缆应盘好，并不得与端子箱门接触，以免柜门高频振动与延长电缆长期摩擦造成绝缘破损引起信号突变，对于轴封漏汽严重的地方，尽量采用一体化铠装耐高温探头，对于前箱内部安装的TSI探头，也应尽量采用一体化探头或选用防油设计的延长电缆，防止前箱内的润滑油通过探头和延长电缆剪的铜接头渗透灌入前置器，造成前置器损坏发生信号突变。
3、电缆信号干扰排查要点：信号传输电缆的屏蔽层必须按照DCS单端接地的要求在DCS机柜侧良好接地，对于长距离传输信号，为防止长电缆分布电容产生干扰，建议在DCS机柜侧增加220V直流驱动隔离继电器，提高信号传输的抗干扰能力，对于汽轮机转速信号，DEH系统两路LVDT信号高频交流信号，应采用单独的耐高温屏蔽双绞线电缆，并尽量在靠近端子板处破开绝缘盒屏蔽，在DCS机柜内单端接地，电缆屏蔽层应保证从探头到接线端子处连接完好，不得中断，消除信号间的相互干扰。
九、就地保护元器件的防护可靠性排查要点
对于热工保护就地设备，应增加防护措施，防止因踩踏、挤压、拉拽、磨损、受潮、进水、高温等原因损坏，用于保护的重要元器件应设置带有安全警示色的不同标志牌或警示牌，有效提醒现场工作人员防止误碰。
1.防水防潮：室外安装的元器件，端子箱防护等级符合密封防水要求，盘柜箱门要上锁，要检查电缆引线的接线方式，避免设备上方进线，防止雨水、漏水顺电缆套管进入元件内部，对安装在室内的用于保护的装置，元器件、盘柜接线端子等，要检查周边环境因素，安装位置要避开漏水、漏汽或潮气从进线孔进入内部，避免在恶劣天气、发生设备泄漏等环境因素影响下发生信号短路误动。
2.防高温：汽机本体周围的主汽门行程开关，LVDT，易产生轴封漏汽的振动探头处，汽包水位计、高加水位计、磨煤机热风关断门等位置的保护用元器件用采用耐高温材料元器件，并定期检查更换，防止高温环境下运行绝缘损坏。
3.防振动：对安装在设备本体、汽水管道、风烟道上的元器件，操作执行机构等热工设备，应检查设备振动情况，具备移出条件的要更改安装位置，不具备移出条件的要定期检查紧固，避免因设备振动造成连接松动，接线绝缘磨损及损坏元器件。
4.防超压损坏：对保护用压力（差压）测量装置的量程选取范围，应大于被测介质最高压力，并按照计量器具量程选择的规定选取量程，变送器、压力开关等校验时要做耐压试验，防止运行中测量部件泄露。
5、防寒防冻：对露头布置或冬季环境温度低于零度的热工元器件要做好防寒防冻工作，汽水系统取样管，压缩空气系统气源管路、变送器要加保温伴热，对仪表伴热高度重视，检查蒸汽伴热系统阻力压差是否合适，选择伴热蒸汽的参数是否能够达到伴热系统末端、有无气阻和水塞问题，沿途装设排气，疏水阀门、末端装设温度测点，电伴热测量是否完好，保温效果是否良好，对到使用寿命的电伴热（电缆）要及时更换。
6、防腐蚀：对炉后设备、脱硫、脱硝区域热工设备要检查防腐蚀情况，因系统漏烟气、浆液、化学药品等原因会对设备产生腐蚀损坏短路。
十、重要辅机设备保护联锁可靠性排查要点
1、对重要辅机的保护梳理，对不会造成辅机损坏，但会对系统产生较大扰动的辅机跳闸保护，要研究探讨将保护改为报警，并根据重要程度分级报警，重要保护设置语音报警。
2、对必须保留的保护必须采取冗余措施。如温度、压力等保护药增加冗余测点或其他辅助判据条件。
3、重要辅机厂家配供的就地电控箱电源要增加电源监视，互为备用的油泵要有独立电源，油压保护药考虑备用油泵事故联启时的切换差，防止设备误动。
4、就地执行机构安装位置振动较大的要更换位置或采用分体式执行机构，避免因振动、摩擦、冲涮、磨损、腐蚀等原因造成信号误动或执行机构误动，气动执行机构控制气源管路要采用不锈钢材料管路，阀门（挡板）开关信号作为联动条件的也要按照信号冗余原则消除单点保护。
5、对可能引起机组跳闸，RB动作的辅机停止、运行信号必须采用三取二原则配置。
十一、防误操作装置、措施可靠性排查要点
1.防保护投切误操作：对热工保护投切，尽量安装供检修维护人员使用的保护硬（软）投切开关的装置，要从端子排接线方式、端子接线位置，接拆线形式上完善防误动措施，防止误操作发生。
2.防运行人员误操作：取消重要参数调节手操器的指令置数功能，避免运行人员误输入错误指令，造成参数急剧变化，引起机组跳闸，对于注重要辅机、辅助油泵的启停，重要电气开关跳合闸，可能造成系统介质中断的汽、水、风、烟系统阀门开关操作，为防止运行人员误操作，要求设置操作指令二次确认提示功能，避免在运行人员出现手误时，因操作一次即接受指令造成设备误动。
3、对于由运行人员设置的定值回路，应设置上下限幅和速率限制。
4、重要设备增加操作语音提示。对机组安全运行有重要影响的设备操作，在弹出操作器画面同时伴随语音提示，提示操作后果，给予运行人员警示提醒。
5、对于重要阀门设置中停操作功能。对于汽、水、风、烟系统可造成系统工质中段的阀门开关操作器，应设置中停功能，防止操作过程中阀门全开或全关造成系统参数异常，引起机组故障。
6、加强设备“禁操”挂牌管理，用于设备安全管理，办理工作票的“禁操”挂牌，必须严格履行工作票手续，在设置（解除）“禁操”挂牌时应进行核对确认，确保“禁操”设备、阀门停电，并做好详细记录。
十二、加强专业技术人员的培训，为热工设备可靠性提供基础
随着热工设备的技术和设备复杂程度的提高，对热工技术人员的素质有较高的要求，整个热工专业面临着人员流动快，进入的新人员多，人员数量少以及工作量大等矛盾，还需要加大技术素质和技能培训力度，广泛开展技术经验交流，特别是加大针对设备系统特点的交流培训，给员工足够的培训时间和设备条件，建立有效的培训奖励机制，促进技术素质和操作技能的快速提高，使热工人员达到一专多能，为热工专业保护自动可靠性和机组自动化水平的提高提供坚实的人力资源保障。
参考文献：
[1]《防止电力生产事故的二十五项重点要求》
[2]江宁《电厂热工保护完善原则的探讨》[J].福建电力与电工 2004（4）
论文作者:郑怡慧,郝炎军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/29
标签：信号论文; 设备论文; 电缆论文; 可靠性论文; 冗余论文; 热工论文; 管路论文; 《电力设备》2017年第12期论文;