摘要：本文分析了火力发电厂OCS系统应用的可靠性，包括热工元件的所出现的故障问题、硬件的可靠性问题、电缆接线导致的保护异常、电源故障导致的热工保护等问题。我们提出了火电厂DCS系统安全性和可靠性的防范对策：一是加强DCS系统的防范措施，二是应用火电厂中现场设备的防范策略，三是积极地完善DCS系统隐患检测系统及故障应急处理方案等。
关键词：火电厂；DCS系统安全性；可靠性；分析
一、前言
为了提高大型火电机组的生产自动化水平，分布式控制系统（DCS）已被广泛用于大型火电机组。DCS的安全稳定直接关系到机组的安全运行。任何环节的故障都会对机组的正常运行产生不利影响，甚至造成机组跳闸和主要设备的损坏。笔者通过对DCS的长期维护，参与新建机组DCS的安装、调试和验收，对影响DCS安全稳定的因素有了更深入的了解。通过不断积累和经验总结，笔者提出了降低DCS故障的方法和措施。
二、火力发电厂OCS系统应用可靠性分析
1.热工元件的所出现的故障问题
热成分是采集信号的组成部分。热工部件的安全性和可靠性取决于热工部件的可靠性。但往往由于某些原因，造成信号传输错误，使主辅机出现保护异常。这些因素主要有汽温，流量还有位置灯等等的原因。很多的发电厂由于使用质量不过关的元件，比如陈旧老化问题、自身质量问题等等导致故障的发生率大大的增加。
2.硬件的可靠性问题
火电厂DCS系统的硬件主要分为监控网络、系统网络和控制站控制网络。控制网络控制着整个工厂的锅炉和电气设备。为了能使工业生产达到安全性的要求，将DCS、DEH控制站添加到热工的保护系统中。这样如果发生故障就能够进行紧急的保护工作。这样就导致了DCS软件和DCS硬件发生了保护异常的情况。比如说信号的损坏、输出板错误和设定模板的故障等等。
3.电缆接线导致的保护异常
随着经济和社会的发展，电厂的环境得到了改善，这也充分证明了国家对火力发电的重视，无疑是提高工作效率的重要环节。电厂本身的特点是高温、高热、粉尘增多，给电缆带来长期老化问题。老化导致绝缘性的降低从而造成短路的现象增多。在火力发电厂很多的电缆一定要穿越高温区进行作业这就存在很大的安全隐患。这样热工保护异常的现象也就随之发生了。这个问题应该引起有关部门的高度重视，这种处于温度高环境潮湿中的电缆要及时的进行更换和检修。确保电缆具有较高程度的绝缘性。老化或者不合格的电缆及时的更换掉以免造成安全事故给人们的生命和财产安全带来威胁。
4.电源故障导致的热工保护
随着火电厂DCS系统的加入，自动化程度不断提高。许多电站都发现了石油供电的故障保护方法，这就无疑增加了电源故障引起的热工保护异常问题。很多的电源系统在热控设备方面设计的不够完善，或者说，电源的自身质量问题引起的电源事故不断的增加和造成停机的多种现象。
三、火电厂DCS系统安全性和可靠性的防范措施
为了保证DCS系统的安全性和可靠性，笔者结合实践经验，主要从三个方面提出了有效的预防措施。
1.DCS系统的防范措施
第一，DCS系统运行维护管理。应当指出，DCS系统的维护必须遵循合理的维护过程和程序，主要检测项目包括：软件备份、模件及防尘滤网、接地系统检查和电子室温度的检查等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，DCS子系统的的自动投入均和其它系统的自动关联，实践中需经较长时间的进行PID参数的整定以及机组各种变工况条件下的检验。第三，保安电源依据UPS电源的防范措施主要有：①定期用红外线测温仪测量关键接线端子的温度；②在系统检修停机期间进行电源切换试验，注意切换是否正常以及切换的时间间隔是否符合相应的技术规范；③电厂处于大电流、高电压和强磁场干扰的环境下，因而必须不定期的进行计算机接地系统的安全检查。
2.火电厂中现场设备的防范策略
应加强机组热防护联锁试验管理。首先，热防护试验是在完成所有设备的大修的基础上进行的，这样不仅可以检查控制电路，也可发现机械及电气设备的故障，是检验检修质量的重大举措，是保护机组检修后连续安全可靠运行的必要手段；其次，联调试验需把试验内容明确列入检修计划中，并给热控专业留下充充足的调试时间，其试验方法最好采取物理方法，这样既能验证测量设备的定值动作是否正确，又能检查线路是否完好，若有困难可在测量设备校验合格的前提下，在现场模拟试验条件下进行试验，同时严禁在控制柜内输入端子处模拟试验条件进行试验；再次，保护联锁试验的实施应按其重要性分三级进行：班组负责一般的辅机保护联锁试验，车间则组织实施主要辅机保护联锁试验，而厂级则组织机炉电大联锁、汽机跳闸保护和锅炉跳闸保护联锁试验。大修结束后，要对所有的主辅机保护联锁项目进行试验。②机组热工保护联锁装置的运行管理。首先，发电机组一旦投入运行，全部的热工保护联锁装置也应全部投入使用；其次，修改或临时变动保护定值须经讨论并报设备部批准，最后由热控人员实施；再次，若发生因发电机组的热工保护动作而造成的事故，应第一时间组织相关人员迅速确认保护动作的准确性。③机组热工冗余信号的合理利用。首先，合理使用闭锁条件以使检测回路具备逻辑判断能力；第二，自动保护信号不能进入相同的DPU或相同的计算机模件以防止该DPU故障导致的保护误动。
3.完善的DCS系统隐患检测系统及故障应急处理方案
虽然DCS系统的硬件和软件设备越来越成熟，但是要完全避免系统故障还是很困难的。为防止今后发生故障，在设备发生故障时快速可靠地组织故障处理，使故障造成的影响最小化，应制定有实际操作性的隐患排查制度和应急处置预案。坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，每日对DCS系统重点部位进行全方位巡回检查，并定期对电缆夹层、电子间风道、电源系统等部位进行检查。对查出的问题及时登记，制定相应措施消除不安全因素。对机组运行中不能处理或处理不当可能造成更严重后果的重大隐患，应组织论证并制定有效的防范措施。
四、结语
实践经验表明，加强管理，可以最大限度地减少人为因素造成的事故。因此，为了解决DCS系统的安全性和可靠性问题，必须加强管理制度，使日常设备的维护更加合理、规范和科学。另外，积极开展员工技术培训和自我培训，逐步提高在岗工作人员的技术水平及工作责任性。笔者建议各工作人员要参照火力发电的要求和章程防止电力生产重要事故的发生。在系统的设计上考虑全面，对各个容易出现问题的环节进行有效的控制和研究，做到不犯同样的错误在同一个问题上。一般来说，DCS是应用最广、安全系数最高的火力发电系统。在今后的工作中，我们要不断加强管理和检查，及时发现系统故障，及时采取有效措施补救和减少损失，提高竞争效率。
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论文作者:宫晓煜
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
标签：系统论文; 火电厂论文; 故障论文; 联锁论文; 机组论文; 热工论文; 可靠性论文; 《河南电力》2018年14期论文;