摘要：文章分析提高热控保护系统可靠性的意义，研究热控保护系统可靠性出现问题的原因，提出了热控保护系统可靠性的控制策略，以供同行参考。
关键词：热控保护；可靠性；控制策略
1引言
随着我国经济的快速发展，工业化进程和城镇化进程不断加快，人们对于电能的需求量不断增加，而且对电能的稳定供应提出了更高的要求。目前我国主要的发电形式仍然以火力发电的形式为主，其原理就是将燃料燃烧释放的热能转换为电能，在发电机组进行能量转换的过程中，较大的能量负荷会不可避免对机组中的设备造成不同程度的损坏，所以需要对发电过程中的热能进行监控，并对机组设备进行必要的保护，并确保热控保护的可靠性，保证发电系统的正常运行。
2提高热控保护系统可靠性的意义
在火力发电厂中，热控系统的主要作用是对发电机组中各类设备的运行情况进行检测，并在设备的运行参数超出整定值的范围时及时发出警报，并对设备运行参数进行实时调节以及保护动作的启动，避免设备故障的扩大化。由此可见，发电厂的热控保护系统在发电机组系统中具有极其重要的作用，其运行的可靠性直接关系着发电机组主辅设备的安全、稳定运行。此外，近年来由于人们电能需求量的增加和电力相关技术的进步，发电机组的装机容量不断增加，而且各类新技术和新设备不断应用于火力发电机组中，且目前的火电厂中已经普及分散控制系统（DCS）的应用，热控自动化的程度也不断提升，使得参与保护控制的热控测量参数也不断增多，发电系统和热控保护也越来越复杂，导致目前机组及其设备中出现误动和拒动的故障概率显著增加。所以需要对热控保护系统的可靠性出现问题对于原因进行分析，并寻找提升热控保护系统运行可靠性的控制策略。
3热控保护系统可靠性出现问题的原因
3.1系统的设计与安装问题
在火电厂新建以及机组设备进行升级、改造以及大修的过程中，进行热控系统的设计以及热控装置的安装是其中的重要内容，是热控保护系统可靠运行的基础。但是在目前的热控保护系统的设计与安装中，设计与施工人员通常多以方便使用和维护的角度出发进行设计与安装，比如提高发电机组的运行状态和热控效率，而对热控保护系统的可靠性认识和重视不足，从而导致在发电机组的运行过程中，虽然保证了发电厂的热控效率，但是却降低了机组运行的稳定性，导致非计划停机的次数和时间增多，反而增加了发电机组的检修与维护时间和成本，降低了发电机组的整体运行效率。所以说，在系统的设计与安装过程中出现错误与漏洞会大大降低系统运行的可靠性，无法满足实际大型机组的工作需求。
3.2 DCS系统的软硬件问题
目前在火电厂中已经普及DCS系统对发电机组中设备的运行进行监测和在线控制，用于确保发电机组运行的安全性和可靠性。而且在对发电机组进行热控保护的过程中会通过一些过程控制站来实现，在热控保护系统的DPU出现故障时能够进行停机保护。但是由于DCS系统中的软件和硬件在长期的使用过程中也难免出现各种类型的故障，容易导致出现热控保护系统误动等问题。此外，信号处理卡、输出模块和设定值模块等出现问题也容易导致DCS系统的软件和硬件出现问题。
3.3控制电源问题
目前随着电力相关技术以及计算机技术和信息化技术的不断发展，热控系统的自动化程度不断提高，而且热控系统的软硬件结构也越来越复杂，使得热控系统的控制电源系统也成为制约热控保护系统的重要因素之一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在热控系统的控制电源系统设计中，其冗余设计、电源运行在线监测以及失电报警等设置为其设计和设置的重点，而控制电源在运行过程中容易出现电源断路或短路而出现热控保护误动的问题，其主要原因是由于控制电源线路接触不良、接线松动或开关质量不良等问题引起的。此外，控制电源在运行过程中还会出现由于控制电源回路的元器件容量选择错误或电压等级不匹配及控制电源未考虑冗余等原因而导致出现安全事故的问题。
3.4管理模式及水平问题
目前由于火电厂中热控保护系统技术与管理人员专业水平的限制，使得目前火电厂中热控保护系统的管理模式仍然相对落后，对热控保护系统中的设备进行检修与维护的方式仍然以事后检修与定期计划检修模式相结合的方式。此种检修模式容易在热控设备状态稳定的运行中期出现检修过度的问题，导致检修与维护人力与财力的浪费，而在热控设备运行的初期和后期，此阶段的设备故障频率较高，容易出现检修不足的问题，造成设备和系统出现故障，在机组运行出现故障时无法起到保护作用而导致故障的扩大化，造成不必要的经济损失甚至是人员伤亡。此外，在进行热控设备采购时，如果对设备选型和质量了解不足和检修不当，也容易出现质量问题而影响热控保护系统运行的可靠性。
4热控保护系统的可靠性控制策略
4.1对热控保护系统的电源和DPU进行冗余设计
对于热控保护系统过程控制站中的控制电源和DPU通常采用冗余设计来保证其可靠性，并且对于对此系统中比较重要的热工信号也要进行冗余设计，且对如跳闸电磁阀等执行保护的重要设备的动作情况进行严格监控，以提高热工保护系统的效率。此外，为了提高系统的可靠性，还要对来自同一个样本的测点信号进行计量和有效判断，并将卡件分布在不同的地方。对重要测点的进行测量时，不仅要保证测点之间的相互独立，还要对其中的多个点进行取样测量，而且取样的方式通常采用多点并列取样的方法，但是为了便于故障查找以及对故障进行软化和排除，需要对取样的方法进行研究和改进。
4.2严格控制热控设备及其元器件的质量
热控保护系统中各个热控设备及元器件的质量直接决定着系统的可靠性，目前随着热控保护相关技术的发展，热控设备和元器件的构造也越来越复杂，功能也越来越多，随着新设备和新技术的应用，热控设备和元器件的成本也越来越高，电力企业应合理安排投资预算，在保证设备和元器件质量的前提下，追求高性价比。
4.3提高现场人员的综合素质
随着热控保护系统中新技术的应用，此系统对现场检修与维护人员的专业水平的要求也越来越高。作为检修和维护人员，首先应具有较高的安全意识，对热控保护系统具有足够的认识和重视，明确自身的工作职责，不断学习专业理论知识，总结工作经验；作为电力企业，应加强对现场人员的培训和安全教育，在配备足够的检修与维护工具，提供相应的技术的前提下，加强现场检修与维护人员之间的交流与学习，提高现场管理水平，加强对现场人员的监督。通过评估工作的开展，促进热控系统全过程监督的科学化、规范化、精细化管理，提高监督工作的实效性和机组运行的可靠性。
5结语
在火电厂中，热控保护系统是保障发电机组安全运行的重要部分，但是实际应用中由于其安装与设计的问题、DCS系统软硬件问题、控制电源问题、以及管理模式和管理水平问题而导致目前火电厂中的热控保护系统存在可靠性较差的问题，需要对热控保护系统的电源和DPU进行冗余设计、严格控制热控设备及其元器件的质量、提高现场人员的综合素质等策略，提高热控保护系统的可靠性。
参考文献：
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[2] 马鹏鸣.火力发电厂热控保护可靠性分析及应对策略[J].工程技术：全文版，2016（12）：00215-00215.
论文作者:文显华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/11
标签：系统论文; 可靠性论文; 机组论文; 设备论文; 电源论文; 火电厂论文; 冗余论文; 《电力设备》2017年第36期论文;