摘要:随着我国经济的不断发展，对能源的需求也越来越大。作为我国电能主要来源之一的火力发电需要得到人们的重视。对于火力发电厂来说，对热控设备的故障排除工作是一项重要工作，热控热备时常出现的电源故障问题对发电造成了较大的影响。本文从火电厂热控电源系统现状出发，对某个火电厂的实际情况进行了研究分析，并提出了一些故障处理的建议。
关键词:火力发电厂；热控设备；电源故障；现状；处理
1.引言
目前，我国火力发电厂的电能稳定生产十分依赖电厂的热控设备电源的可靠性以及稳定性。热控设备在火电厂运行中主要的作用是控制作用，在选择热控设备的电源时最重要的标准就是稳定性和可靠性。现在电厂使用的热控设备电源主要选取的是有两路电源的优质电源，这两路电源分别是交流不间断电源（UPS）和厂用安保电源（APS）。但是，电源故障仍会出现并且对电厂生产造成影响，原因主要是一些细节不够完善以及设备自身性能问题。本文先介绍目前我国火电厂的热控电源现状，并对因热控电源出现问题导致的停运事故进行分析并提出相应的一些处理对策[1]。
2.火力发电厂热控电源系统的现状阐述
对于我国现在的大部分火力发电厂而言，热控电源系统通常拥有以下四种电源：电气保安电源、电气交流不间断电源（UPS）、电气厂用段电源以及电气直流电源。对于热控电源系统而言，其主机控制系统和外围辅助系统都需要同时接受两路电源才能保证更好的运行，这种情况下出现一路电源失电系统仍能继续工作，这也提高了系统运行的稳定性。
2.1 DCS电源配置
DCS系统控制电源采用冗余配置的同时也使用着两路交流电源，为了使系统电源更加稳定可靠的运行，企业大多会安装DCS电源柜来使电源更加可靠。电气系统连接的保安电源和不间断电源从2路送入冗余配置的分散处理单元（DPU）控制器和每一个工作站的电源开关中，之后通过电源柜将电送进各个控制柜和工作站中。电源送至控制柜后就经由主、副电源分配模块为每个主冗余和副冗余控制器提供电源，同时也供给了足够的供电冗余给各个I/O卡。DCS系统也为I/O模块提供了以下几点供电保护功能：输入低压保护、输入高压保护、保持时间保护、热保护以及输出过电流保护。
2.2 ETS电源配置
ETS电源的2路也互为冗余，这可以在某一路失电时电源的保护回路保持正常工作。如果使用“双通道”的设计，在电源的各个通道的2个AST跳闸电磁阀，都有某个进线电源提供电能。其内部电源的转换较为稳定和流畅，在任一接线出现松动的情况下电源都不会出现电源失去的现象。
2.3火焰检测系统电源配置
该电源配置的电源2路也互为冗余，在某一电源故障时的切换过程也十分可靠。柜内的火检系统电源与风扇电源需要独立设计或者设置相应的隔离措施，此外每一路的火检系统电源都应使用单独的熔断器等保护装置。
2.4其他配置
除了以上的配置之外，目前我国的火力发电厂热控电源系统的配置还包括小汽轮机控制系统电源配置、旁路控制系统电源配置、大小机TSI和DEH系统电源配置、公用系统及远程I/O站、辅助系统电源配置、设备电源配置、检修电源配置以及直流电源配置等。这些电源配置极大的提高了火电厂热控电源系统的可靠性。不过电源故障的现象仍难以避免，下文分析了几种电源故障的原因并且提出几种处理办法[2]。
3.对火电厂热控设备电源故障的分析和处理方法建议
3.1 UPS出口电压较低，系统电源波动故障的分析及处理
对于UPS出口电压较低的故障，出现故障时机组参数仍会比较的稳定，同时分布式控制系统会出现相应的电源报警信号，也会出现类似的电源消失的报警信号，然后又频繁出现一些开关量报警信号，最后机组出现跳闸停机的情况。对这样的故障的原因进行分析时后，工作人员需要对不间断交流电源（UPS）的出口电压进行检查，通常分布式控制系统控制电源的电压要求在220±10%之间，如果不间断电源（UPS）的电压出现波动，分布式控制系统电源电压也会随之进行波动，当波动情况较大时，分布式控制系统主机就有可能出现跳闸的情况，所以对不间断电源的检查分析应是检查故障的重点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对这一热控设备的电源故障，本文认为在处理故障时可以上调不间断电源（UPS）的出口电压，例如调整至235V，这样可以较好的保证分布式控制系统的系统输入电压不低于220V。此外，还可将UPS电源柜的底部进气口改进，改为通风网等散热效率较高的设计[3]。同时企业需要更加的重视对分布式控制系统电源的监视，获取实时的电源供电信息。然后企业需要做好对电源的定期检查工作，争取提前发现故障或隐患并及时处理。
3.2变频器电源不稳定故障的分析和处理对策
变频器电源不稳定将可能导致系统出现机组跳闸、工作电压出现较大压降等问题。这个问题产生的原因主要是变频器电源没有使用符合工作要求的专用稳压电源，在同母线的其他设备突然启动时，变频器电源电压就会出现较大的波动，使得变频器工作不稳定，发生故障。对于这样的故障现象的处理，通过选择专用的稳压电源，保证变频器的正常工作，同时采取电压分级分段分母线的方式，将大负载设备和小负载设备分离开，以减小启动过程中电压下降的影响。
3.3操作员站冗余服务器供电回路开关跳闸故障的分析和处理对策
故障出现的表现情况一般如下：有的操作员站冗余服务器的供电回路上接有打印机、照明系统和检修用电等线路，但是其总开关的负载较小，在同时使用多种设备尤其是大功率设备的时候就出现跳闸的现象。排除这类故障的建议是，电厂应该对合理的设计或改造操作员站冗余服务器的电源回路，使得回路上连接的照明、检修、控制电源以及打印机电源能够分别控制，有效的控制开关上的负载。同时根据连接设备的功率选择合适的总电源开关，如果开关的负载不能满足全部回路上全部设备同时运行的话，需要设置使用警示标语，同时，电厂需要增加相应报警提示，便于及时的发现的处理故障，保证系统稳定工作。
4.提高测量系统可靠性，提高热控系统可靠性
测量系统的可靠性的提高能够有效的提高对热控设备电源系统的安全运行能力。其的组成部分分为检测仪表、取源部件、检出元件、显示仪表和辅助件等，这些部件的可靠运行共同组成了测量系统的可靠运行。
4.1安装位置的温度测量可靠性分析
如果测量系统的安装位置的温度不能代表被测部件的温度，那么测量温度就会出现一定的偏差。同时，剧烈的冲击与振动也可能导致测量系统难以测量出准确的温度。
4.2屏蔽、系统接地测量可靠性
屏蔽以及系统接地出现时，就可能出现火电厂的风机电机线等温度失准等情况。提升对不规范电缆屏蔽和接地不良检测的可靠性，工作人员需要多加对温度信号的屏蔽线进行检查，并做好每次检查的结果记录。
4.3回路测量的可靠性
回路测量的可靠性对热控设备电源故障的分析以及处理工作很重要，在提高其可靠性的时候工作人员可以从以下几个方面入手：一是规范好热电阻以及热电偶接线情况，避免盖子和接线柱出现直接接触的情况防止出现接地，而且导线剥的时候要适当，避免因太长出现接地或者太短出现短路的情况，出现故障时也可以从这方面考虑；二是温度引出线的位置要进行合理的规范，比如为了防止热电偶、热电阻出现短路、开路的情况，要将引出线远离高温的热原、高温铁皮以及与设备快口相接触，在这之中工作人员需要重视对金属温度、风机轴承温度以及汽机推力瓦温度等地的位置的规范；三是重视对IDAS以及DCS柜的热电偶的温度测量工作，要提高对它们测量的稳定性，可以使用补偿的导线连入柜中的方法；四是提高回路测量的准确性，需要做好电缆敷设工作，对电缆的线管合理的分配。例如对于热电偶或者热电阻的信号电缆就要跟控制信号电缆、动力电缆以及强电源电缆分开，使用不同的线管。
5.结语
综上所述，目前我国在提高火电厂热控设备电源可靠性上使用最多的是设置冗余电源回路的方式，但是电源故障仍不时出现。对此电厂和工作人员需要认真了解不同故障的故障情况，掌握针对不同的故障的处理办法。同时提高对热控设备的电源和线路等位置的测量可靠性。相信在各方的努力下，通过不断的研究，火力发电厂热控设备的电源故障将得到更完善的解决，火电厂将会为社会发展提供更加稳定、优质的服务。
参考文献
[1]耿娜,王松寒,王明辉,汪庆久,张岩.火力发电厂热控系统电源稳定性及冗余措施[J].吉林电力,2012,06:12-15.
[2]岳建华.火力发电厂热控直流电源配置方案研究[J].中国电力,2015,10:48-53.
[3]贾灵.关于火力发电厂热控系统可靠性的提升方法[J].科技风,2013,22:9.
论文作者:何少平
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/16
标签：电源论文; 系统论文; 故障论文; 设备论文; 火力发电厂论文; 冗余论文; 可靠性论文; 《电力设备》2016年第24期论文;