摘要:随着电厂发电机组设备的自动化水平越来越高,DCS系统在发电机组中的应用更加广泛,DCS以系统容易操作,可靠性高,维护简单等特点,成为电厂过程控制的核心。所以若是DCS系统的控制保护回路出现故障,要尽快的进行处理,防止更严重的故障发生。本文主要对目前电厂热控DCS系统控制回路故障发生的原因进行了分析,并以此为基础提出了相应的处理措施,以供参考。
关键词:电厂热控;DCS控制保护;回路误动作原因分析;处理措施
前言:
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。针对电厂热控DCS控制保护回路误动作,从各方面找原因分析了热控系统监控回路、控制逻辑组态、测量信号本身不可靠、干扰问题、从逻辑方面加以优化限制,达到了安全可靠的效果。
一、电厂热控DCS系统的构成
1.1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。
1.2模拟量控制系统
模拟量控制系统可以对汽轮发电机的一些参数做出控制。对于锅侧,该系统可以进行机炉协调、气温调节。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。
1.3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,重点是做好连锁保护。从电厂的实际情况看,顺序控制的内容很多,但是其逻辑较为简单,连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。
1.4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,对机组启动和停运以及故障时的保护控制具有重要的作用。
二、电厂热控保护产生误动以及拒动的原因
引起电厂热控保护产生误动以及拒动的因素有很多,总结后可发现,其中DCS软硬件引起的故障、火力发电机组电缆接线问题、热控设备元件故障以及电厂热控人为因素这几个原因较为常见。
2.1DCS软硬件引起的故障
随着科学技术的不断进步和发展,DCS控制系统进行了深层次的创新和优化,从而促进了火力发电机组可靠性与安全性的进一步提高,但如果分控制站添加到热控保护系统时,两个DCS系统之间产生故障的概率就会大大增加,而这也说明了热控系统保护误动发生主要是由DCS系统的软、硬件故障造成的。而网络通讯不畅、信号处理卡故障以及设定模块与输出模块故障等,都是引发该系统软硬件出现故障的主要原因。
2.2火力发电机组电缆接线问题
由于水进入或者深入电缆接线端子、电缆接线绝缘层老化或破损等现象,都是造成热控系统出现保护误动或者拒动的主要原因。所以,这就要求系统检修人员在进行系统维护的过程中,必须仔细地对电缆损耗程度进行观察,对电缆接线进行定期的保养,一旦出现问题必须及时的解决,才能有效地避免因为电缆接线而造成热控系统的保护误动或者拒动等问题的发生。
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2.3电厂热控人为因素
火力发电厂热工DCS保护误动、拒动很多时候都是人为因素引起的,之所以会出现人为这样的人为因素,主要是因为大多数工作人员在进行系统日常工作或者维护的过程中,工作不仔细使端子排接线错误、万用表使用不规范以及相关制度执行不严格而导致的。[1]比如,某发电厂曾经就发生过投汽机真空低保户的故障,而导致了汽机保户的误动作,在对这一故障进行调查和分析后,发现是由工作人员在没有确定测量信号是否存在的情况下,就直接投入了次保户功能,而这种没有按照相关保户和规定程序执行的操作,最终导致了汽机发生了真空低保护误动作的故障。
三、降低回路误动的措施
3.1应用可靠的技术和元器件
为了提高系统控制回路的可靠性,在对热控元件的选择上,要保证的性能的安全可靠好应用成熟。如果一些企业需要对成本进行考虑,采用成本较低的元器件无可厚非,但是针对质量要求高或者核心重要的元器件,必须采用高质量的设备,从而确保系统运行的可靠性,不仅降低了系统错误的机率,还能保证系统自诊的能力。
3.2优化热控系统的逻辑
当外部干扰引起瞬间信号误发,容易导致热控系统保护回路的误动。大部分信号都是因为位置开关接触不良导致的机组跳闸,所以在对机组的逻辑进行设计时,要采用容错率较低的逻辑设计。有些系统的设备和元器件容易发生故障,可以在逻辑上对其进行优化,提前做好容错逻辑设计工作。
3.3增强电源及接地的可靠性
火电厂的热控系统容易因为外部环境的干扰存在着问题,如果问题较小,会使测量和系统工作的准确性和稳定性难以保证,如果问题严重的话,就会因为设备设备故障或者乱发信号导致机组跳闸。保证热控系统正常工作,就要对外界的干扰进行抑制,提高信号采集的可靠性。因此可以采用接地方法来对DCS的性能可靠度进行提高,并对外界的干扰进行抑制。
3.4提高设计、施工、检修的水平
我国目前对于系统电源和主控模块的冗杂设计进行了普及,但是却对保护执行设备的电源重视程度不够。因此要在一些比较重要的保护执行设备的电源进行冗杂设计,将简要的信息设计在卡件上,这样才能保证取样点能够有准确的测量信号,防止误动作的出现。当系统的模块发生故障模块进行更换,企业也要派遣工作人员对系统定期做好检修工作,针对工作人员的素质要加强培训,通过讲座竞赛等来提高我们操作人员的技术水平。
3.5完善管理制度
一定要对应用软件进行备份,如果要对数据库进行修改,可以事先对数据库进行保存。只有在对软件进行修改的过程中做好记录并对病毒进行防范,才能防止误操作导致的逻辑错误或者误动作。如果软件没有经过专业技术人员的测试,不要进行下载;如果系统发生故障,要及时的对故障进行排查,并在维护设备的过程中做好隔离工作。
结束语:
综上所述,随着现代化科学技术的飞速发展,为我国发电设备的自动化控制注入了新的活力,这也体现出了DCS系统的优势。在电厂运营的过程中,热控系统的安全性至关重要,相关技术人员必须深入了解和掌握DCS系统的特点,才能及时有效的解决出现的问题,从而避免该系统保护回路误动作现象的发生。
参考文献:
[1]李伟光. 浅谈电厂热控DCS控制保护回路误动作原因分析及处理措施[J]. 工业,2015(25):205-205.
[2]张海鹰. 浅谈电厂热控 DCS 控制保护回路误动作原因分析及处理措施[J]. 中国新技术新产品,2013(8):157-157.
[3]沈宁淞. 浅谈电厂热控DCS控制保护回路误动作原因分析及处理措施[J]. 科技风,2015(3):50-51.
作者简介;
韩佳;身份证: 610122198503152537,(1985-),男,助理工程师,自动化专业。
论文作者:韩佳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:系统论文; 电厂论文; 回路论文; 故障论文; 机组论文; 逻辑论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第9期论文;