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摘要：在现代发电厂中，热控系统是重要系统之一，而保护系统是发电厂热控系统的重要组成部分，热控保护系统在发电厂运行中发挥着不可替代的作用。但是在运行中，热控系统可能出现保护误动和保护拒动，影响系统的正常运行。为了降低保护误动和保护拒动率，维持系统正常运行，文章对热控系统出现保护误动和保护拒动的原因进行了分析，并提出了防止出现保护拒动和保护误动的有效对策。
关键词：热控系统；保护误动；保护拒动；原因；对策
近年来，随着我国经济社会的发展，社会电能需求量越来越高，要求发电厂持续供电、安全供电。而在现代发电厂中，自动化程度越来越高，电厂热控系统不断进步，凭借热控系统的优越性，电厂设备运行的经济性和安全性均提高[1]。但是，如何防止热工系统失灵与热工保护误动和保护拒动，成为电厂运行中需重视的问题。文章主要就发电厂热控系统保护误动与保护拒动出现的原因和对策进行了探讨。
一、发电厂热工控制系统及保护误动和保护拒动
热工控制 系统是火电厂自动控制系统的重要组成部分，主要包括对主机、辅助设备和公用设备的控制，是通过热工过程来实现自动控制。在火电厂中，热工控制系统的功能主要是控制热工温度、流量、压力和料位等热工过程参数，使热工过程参数均处于最佳状态，确保火电厂的安全与经济运行。
热工系统包括数个段元，连接单元、感受或变松单元、调节单元和执行单元，同时还包括自动报警、自动检测、远方操作、自动调节、自动保护和连锁、自动操作等环节[2]。如果发电厂的关键性设备出现古筝，则可能导致系统瘫痪，而发生故障后，立即采取热工保护措施则可消除故障或降低故障造成的损失。
火电厂关键设备在运行过程中，保护系统如果出现故障，则会导致联锁动作，致使相关联的设备停止运转，保护系统随之发生故障而拒绝动作，这就是保护举动。出现保护拒动和保护误动后，会给火电厂带来不必要的经济损失，且可能扩大事故的影响范围。
二、热工控制系统出现保护拒动和保护误动的原因
根据相关理论，热工控制系统保护误动和保护拒动可分为以下几类：一是设计、安装和调试存在缺陷；二是热控设备元件故障；三是系统软件、硬件故障；四是电缆连接存在问题；五是相关设备电源故障；六是人为因素导致的故障[3]。
热控系统出现保护误动和保护拒动的原因，包括以下几种情况：
（一）设计、安装和调试中存在缺陷
在设计过程中，一些火电厂的热工控制系统设备安装后，在中后期调试和使用过程中出出现了质量上的缺陷，这种情况下便容易出现保护误动和保护拒动。比如锅炉炉桶将汽水取样管均引至同一个连通的平衡容器中，再通过连通平衡器中段，引出差压变送器采样管[4]。但是根据相关规定，此种方法是严格禁止的。
另外，一些火电厂在设计安装过程中，在基础设施建设中，锅炉炉膛负压侧采样管未能按照相关规定安装，致使锅炉炉膛负压侧采样管安装角度倾斜，不符合规范要求，导致炉膛负压侧采样管堵塞严重，难以进行测量，进而产生了锅炉负压保护拒动问题。
（二）系统软件和硬件故障
火电厂的热控系统不断升级，用以确保火电厂运行的安全性和经济性，热工保护系统均加入关键的控制站。比如ETS机柜、PSSS机柜和DEH机柜，并且在相关控制站的主CPU和冗余CPU死机时，便会出现停机保护。而如果热控系统软件、硬件出现故障，则可能出现保护误动和保护拒动。多数原因是由于输出模块、网络通讯或卡件等发生问题。
（三）热控设备元件故障
由于热控设备元件出现故障而导致误发信号，导致保护误动和保护拒动，也是常见的故障类型。一些火电厂由于热控元件出现故障而发生热控保护误动和保护拒动，比例甚至超过了50%。经分析，具体原因可能是热控设备质量缺陷、老化，或设备未进行冗余设置。
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（四）线缆接线问题
火电厂电缆出现问题，具体表现在电缆虚接、短路和短路等问题，进而可出现系统保护误动和保护拒动。经分析，主要原因在于不注意线缆保护，进而出现线缆老化、线缆绝缘被破坏等状况。
（五）设备电源出现故障
热工保护中加入热控系统设备电源出现故障，则也会出现停机保护。如热控系统中设备主电源、冗余电源出现故障，则可能导致热控保护误动和保护拒动。经分析，主要原因在于热控设备电源系统设计不科学、电源接插件接触不良。
另外，人为因素也可导致热工保护误动和拒动，比如在强制中遗漏了相关信号，或仪表操作失误。
三、热控系统保护误动与保护拒动的解决对策
（一）改善DCS的特性
为了避免热控系统保护误动与保护拒动，应避免由于DCS系统端子板保险丝熔断，为此可在设备反馈信号回路中串入设备电流信号。热工控制系统，接收至设备跳闸信号后，需明确设备电流大小，与设备空载电流是否符合，从而明确设备是否真正出现了 跳闸，进而发出相应保护动作[5]。同时，为了避免电流信号由于质量差的热工保护系统而出现保护拒动，应于电流信号回路中设置质量检测模块，使其可自动切断电流信号，避免保护系统由于质量差的电流信号而出现保护拒动。
（二）提升采样信号的可靠性
在真空保护、炉膛压力保护和汽包水位保护等方面，一些系统保护误动和保护拒动是由于信号质量差。因此，提升采样信号的可靠性较为重要。比如汽包水位保护，可改进取样系统，防止水位测量信号与水温调节信号采集，受汽包取样孔数量限制[6]。
当前，汽包水位测量技术成熟，新电接点测量技术得以普遍应用，在消除压力差的条件下，可提高水位计测量值的准确性。在基础上，可保护信号作为水位测量信号，而将压力水位计信号作为调节信号，确保不同信号的分离。
（三）优化设备的安放环境
环境中的湿度、湿度、灰尘和振动，均会对热工设备产生影响。热工控制设备受环境因素影响较大，对热工设备寿命产生影响，且影响整个系统运行的安全性和可靠性。为此，为了提高热工设备寿命，确保系统运行安全性，应优化设备环境，保证环境湿度、温度等符合设备存放要求，并尽量减少设备振动、减少灰尘量。
火电厂设备工作环境现状乐观，比如确保热工设备接线盒密封和完整性，避免潮湿、雨淋和腐蚀，保证热工就地设备远离辐射源和热源；仪表安装于仪表柜中。
（四）严格执行热工设备定期维护制度
热工设备的维护，离不开健全有效的维护制度。为了提高定期维护的有效性，需要根据设备情况、人员情况等制定科学健全、可执行的设备定期维护制度，为设备维护工作提供依据。
而制度的生命在于落实和执行，热工设备在日常中应进行有效的维护管理，需要通过规范的定期检查，及时发现热工设备中存在的问题，确保热工设备性能处于最佳工作状态中。在停运检修过程中，彻底检查、维护热工设备，并给予有效的保护实验。
结语：
热控系统设备技术不断发展，火电厂自动化与智能化不断完善，热工系统的安全性和可靠性也逐步提高。热控系统出现保护误动与保护拒动，会影响系统的安全性，文章分析了热控系统出现保护拒动和误动的原因，并从提升采集信号可靠性、优化设备环境、严格执行热工设备定期维护制度等方面提出了解决对策。
参考文献：
[1]周尔逊，张正涛，亓艳杰.热控系统出现保护误动与保护拒动原因及解决方法[J].科技创新与应用，2014，08：66-67.
[2]张燕青.热工保护误动、拒动原因分析及处理对策[J].硅谷，2014，16：200-201.
[3]曹冬梅，林永君.热工DCS保护误动、拒动原因分析及对策[J].仪器仪表用户，2011，01：83-85.
论文作者:何玮, 陈立欣
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/20
标签：设备论文; 系统论文; 热工论文; 火电厂论文; 信号论文; 原因论文; 发电厂论文; 《基层建设》2016年1期论文;