摘要：在文章中笔者将根据DCS系统的概述和其组成部分，深入分析电厂热控DCS控制保护回路的误动作以及降低误动作发生概率的相关处理对策，以供参考。
关键词：电厂热控；DCS系统；保护回路；误动作
一、概述
DCS系统具有较高的灵活性和扩展性。具有先进的过程操作画面，具有各种控制功能、运算功能，并能实现工艺参数趋向猜测，历史数据显示和各种报警保护功能。从而实现对工艺生产全过程的集中监视、控制和管理，随着热控系统监控功能不断增强，范围迅速扩大，故障也增大。当热控系统的控制逻辑、测量和执行设备、电缆、电源、热控设备的外部环境，以及安装、调试、运行、维护，检修人员的素质等，这中间任一环节出现问题。都会引发热控保护系统的误动或机组跳闸，影响机组的安全运行。提高热控设备系统运行的安全可靠性对提高经济效益，电厂多发电、提高机组利用小时数的同时可以减少生产人员的劳动强度，提高劳动生产率，使机组的正常安全运行起重要作用。
二、电厂热控DCS系统的组成
第一，数据采集系统。DCS系统中的数据采集系统用于监控设备的状态，其在线监测机组运行时的各项参数，并将其显示出来供工作人员参考。当数据出现异常时能够自动告警，并具有将选择的数据打印的出来的功能。数据采集功能对把握现场状态、确保操作正确具有重要作用。第二，模拟量控制系统。模拟量控制系统可以对汽轮发电机组的一些参数做出控制。对于锅侧，该系统可以进行机炉协调、汽温调节、送风引风调节、储水箱水位控制记忆调节蒸汽温度，对于机侧，可以进行锅炉给水全程控制、除氧器水位调节以及其他调节。第三，顺序控制系统。DCS系统采用程序进行顺序控制，把电厂的热力系统分成几个子系统，判断设备的实时运行状态后，再根据机组的操作程序按照逻辑关系按顺序发出相应的指令，控制机组的各个装置。顺序控制系统需要对生产过程中的参数进行监控，重点是做好联锁保护。从电厂的实际情况来看，顺序控制的内容很多，但是其逻辑较为简单，联锁保护逻辑是重中之重，因此需要根据现场实际情况确定系统的逻辑。第四，数字电液调节系统。在电厂热控汽轮发电机中，数字电液调节系统能够对汽轮机的转速和功率进行控制，并调节汽轮机的前压力，对机组启动、停运以及故障时的保护控制具有重要作用。
三、引起DCS控制系统误动的因素
1.由开关量信号引起的误动
供电电源、控制电源；设备启停条件和软、硬连锁条件是否具备；该设备控制柜内元件的触点、接点等接触不良，逻辑控制回路不完善，接线松动；现场控制站内的I/O端子接线松动；如是压力、流量或温度开关故障、报警信息、各项参数设置是不正确；现场设备故障导致保护装置动作。位置开关接触不良或某个挡板卡涩不到位。一些压力开关稳定性差等。
由模拟量信号引起的误动
反应的信号不准确，如温度的热阻、热偶的插入深度、位置、表面是否结皮、接线是否松动、锈蚀等；压力、流量信号的测量管路堵塞、泄漏、各阀门位置、变送器故障等；如是重量、速度、料位等信号的传感器故障，接线松动，设置不正确等；由于这些设备和系统运行在一个强电磁场环境。来自系统内部的异常和外部环境产生的干扰（接线松动、电导耦合、电磁辐射、接地等），都可能引发单点信号保护回路的误动。如温度测量和振动信号受外界因素干扰。变送器故障等，各类现场仪表不免存在着或大或小的飘移等。
3.外部环境引起误动
在工作现场，粉尘较多，振动较大，温度湿度环境不适宜，容易出现接线不良、螺丝松动以及卡套接触不好等故障。DCS系统接受到的开关量和模拟量，如设备的位移、转速、压力、限位、重量等，在一些场合下受到外部环境的因素后出现问题，如控制回路节点接触不良、位置开关不到位、传感器故障等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于系统的工作环境在一个强电磁环境下，外部电磁辐射、电导耦合等干扰也容易对DCS系统的信号造成影响。
四、降低误动作率的方法和对策
1.应用可靠的技术和元器件
为了提高DCS系统控制回路的可靠性，应当选择安全可靠、应用成熟的热控元件。出于成本考虑，在有限的资金下企业可能选择降低元器件质量标准的方式减少成本，但是在一些关键和高要求的部分，应当选择高质量的设备，保证DCS系统运行的可靠性。通过提高DCS系统硬件的质量能够降低系统误动的概率，并有助于DCS软件进行自诊的能力。
2.采用多重化的热工信号摄取方法
为了综合信号串联后误动作故障率降低和信号并联后拒动作故障率降低的优点，将两个信号先进行串联，然后进行并联。单个检测元件的误动作率或拒动作率很小时，四信号串并联后的信号单元的误动作率、拒动作率均大大减小。当用作联锁保护的测量信号本身不可靠时，系统的误动概率会大大增加。而热控保护联锁系统中的触发信号采用了不少单点测量信号。热控单点信号保护回路的异动，很多情况是外部因素诱导下的瞬间误发信号引起。不少故障仅仅是因为某个位置开关接触不良或某个挡板卡涩而造成机组跳闸。为防止单个部件或设备故障和控制逻辑不完善而造成机组跳闸，对运行中易出现故障的设备、部件和元件，从控制逻辑上进行优化和完善。通过预先设置的逻辑优化来降低或避免控制逻辑的误动作。运行机组应对热控保护连锁信号取样点的可靠性调试确认。对控制系统的硬件、逻辑条件、定值进行可静态、动态试验，对机组设备安全运行有严重影响的热控保护逻辑进行优化，例如：第一，条件许可的单点信号保护逻辑，改为信号三取二选择逻辑，加入证实信号改为二取二逻辑。第二，实施上述措施的同时，对进入保护联锁系统的模拟量信号，合理设置变化速率保护、延时时间。第三，缩小量程来提高坏值信号剔除作用等故障诊断功能。设置保护联锁信号坏值切除与报警逻辑。如某厂因煤量波动引起风量大幅度波动引起引风机、送风机电流过载，通过合理设置风机变化速率保护、煤量限幅及煤量指令速率限制后，取得很好效果。
3.增强电源及接地的可靠性
电厂的热控系统工作环境存在大量复杂的干扰，其结果轻则影响测量的准确性和系统工作的稳定性，严重时将引起设备故障或控制系统误发信号造成机组跳闸。因此热控系统最重要的问题之一就是如何有效地抑制干扰，提高所采集信号的可靠性。接地是抑制干扰、提高DCS可靠性的有效办法之一。
4.提高设计、施工、检修的水平
目前系统的电源以及主控模块的冗余设计已经得到普及，但是对于保护执行设备的动作电源也需要得到重视。在系统的设计时，对于一些重要的保护执行设备的动作电源采用冗余设计，摘要的检点要分散布置到不同的卡件上，这样对重要取样点能够得到准确的测量信号，降低保护误动作的可能性。在出现系统模块出现故障时，要迅速完成故障诊断，并对故障模块进行更换。企业需要定期派遣专业人员对系统进行维护和检修，对热控系统的工作人员加强技术培训，通过开展讲座、竞赛等形式提高操作人员的技术水平。
结语
综上所述，在我国科学技术水平的快速发展进程中，发电设备的自动化程度开始逐渐提高，DCS系统的优势也随之凸显出来。在电厂运营期间，热控系统的安全性具有十分重要的地位，相关检修人员要对DCS系统进行深入彻底地了解，这样不仅可以快速解决实际存在的问题，还能有效避免DCS系统保护回路的误动作。
参考文献
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[3]李树坤，王毛.电厂热保护装置的检修及维护[J].中国新技术新产品.2010.
论文作者:李森
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/20
标签：系统论文; 信号论文; 电厂论文; 机组论文; 逻辑论文; 设备论文; 回路论文; 《电力设备》2017年第19期论文;