关键词：火电厂；热工设备；保护系统
引言：火力发电技术最早可以追溯到十八世纪。在能源使用越来越严重的现在，火力发电在我国的经济建设以及人民生活当中占据着重要的位置，起到无可替代的作用。我国的火力发电呈现出单机容量越来越大，机器的自动化水平越来越高的特征，所以对于整个机组的运行安全就提出了更高的要求。热工保护是火电厂的一项重要安全措施，能够在当发电机组在启动或者运行出现问题的时候，及时的根基实际的情况采取相应措施从而消除问题的一项措施，在火电厂的运行当中担任着重要的角色。但是，目前我国很多的热工保护系统当中或多或少的出现了误动或者拒动的现象，是发电机组安全运行的隐患。
一、火电厂热工保护系统
(一)硬件组成分析
火力发电厂热工保护系统的硬件组成由：保护执行回路、输出模件、控制器、输入模件以及测量元件。其中的测量元件主要负责对整个机组的运行状况进行监控，把握大体的行驶状态，然后通过输入模件将获得的各种数据输入到控制器当中。在这个时候，控制器的主要作用就是通过利用算法以及提前的设置，来进一步控制信号，最后借助输出模件，来将信号完整的输出，实现对机组有关设备危险的处理，为机组安全运行提供保障，同时也是为了保护火电厂的经济效益而进行的保护措施。
(二)拒动、误动的影响因素分析
热工系统当中出现拒动、误动现象的原因有很多，包括了DCS软硬件故障、热控元件故障、电缆线故障、电源故障、人为因素以及设计安装缺陷。随着DCS控制系统的深入使用，让热工保护系统能够更加容易的进行控制，从而让机组运行的可靠性得到提升，但是由于DCS系统的存在很容易导致保护系统的误动，比如信号处理、通讯故障以及设置错误等。热工元件老化从而导致可能产生错误的触发信号，让主机和辅机拒动；电缆线由于使用的年数比较多，出现了老化的现象，电缆线的绝缘皮出现了损坏，接线方出现了进水以及由于空气潮湿出现的断路短路现象。还有其他的影响比如人力导致的安装出现了误差，都会或多或少的让热工系统出现误动、拒动故障。
二、热工保护系统优化设计
开关控制量是热工保护系统当中存在的重要内容，传统的开关控制系统多是注重于对于满足于火电厂的工艺，对于系统本身的可靠性研究并不怎么考虑，导致实际的运行当中总是出现故障，只能够进行事后的弥补。本文在以下进行了热工设备开关控制系统的优化、
(一)开关容错优化设计
在过去的火力发电厂热工保护装置的开关容错设计当中，大部分都是依照着被控制设备的工艺来进行的，这种设计方式实际上存在着不小的缺陷。究其原因主要是来源于热工保护系统当中的硬件设施，比如说继电器和变送器等，这些元件的可靠性会受到产品质量以及运行环境的影响，发生故障从而使得热工保护系统采取错误的措施，导致出现拒动或者误动，让机组的正常运行受到影响。容错优化的思想是在对开关的路基进行设计的时候，充分思考到设备在运行当中可能出现的问题，从而提前的设置好相应的逻辑回路来进行处理，避免了问题的发生。
热工保护系统的容错能力最需要的就是容错控制技术的支持，通过对故障进行隔离和筛查从而让开关控制系统在故障刚发生的时候，就能够对系统进行重构，让系统运行的可靠性得到加强。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在火力发电厂的热工保护当中，其逻辑控制参数大多是通过对轴承和电机圈当中的温度进行监测而得来的，当测量的温度超过了预设的值之后，就可以触发相应的动作。不过，由于温度测试回路当中进行监测的时候，可能会在正常的情况下就出发了保护动作，让回路发出警报的信号，等到故障消除之后再切回到正常的状态。这种容错的方法不仅适用于对于温度的控制，还能够让风烟系统的压力得到保护，避免出现误触的现象。
(二)逻辑代数优化设计
在热工系统的保护当中，随着对于开关控制逻辑的补充和修正，会导致逻辑系统变得十分复杂，让系统的容错率大幅度降低，影响整体的安全性，并且还对对未来的系统维护造成影响。实际上，在一开始进行逻辑代数设计的时候，就需要考虑到逻辑回路的复杂性，自然是越简单的回路越好。随着逻辑结构的增加会让系统发生故障的可能性增加。在传统的逻辑保护线路当中，由于没有采用DCS系统，系统当中存在着大量的固态逻辑电路以及与非门单元，让整个热工保护系统当中的控制回路变得极其的复杂。而一些设计者为了保护自身的权益，往往也会将自己的电路设计的非常复杂，从而避免别人进行抄袭的行为，这就给热工保护系统逻辑优化工作带来更大的问题。
使用逻辑代数能够对逻辑电路进行更好的分析，还可以通过对变量进行等量变换，来对逻辑电路进行简化分析。一般的逻辑运算分为逻辑加、逻辑乘以及逻辑非，通过这三种基本的逻辑运算，采用各种基本规则，来实现复杂的逻辑云翔。实际上对于热工保护系统的开关量进行控制并不复杂，使用代数法能够让逻辑代数的公式得到简化，让系统变得更加清晰，从而减少了运行当中可能出现的问题，提高系统运行的可靠性。
三、汽轮机TSI系统保护优化对策分析
(一)汽轮机TSI系统存在的问题分析
汽轮机安全监视系统TSI是汽轮机的一个重要保护系统。这个系统在整个运行当中，能够对汽轮机参数的变化进行监控，只要数据出现了异常，那么就会触发警报，进而产生跳闸，避免出现更大得到损失。想要保证汽轮机TSI系统的安全性，就需要对其中存在的问题进行分析，找到相应的解决办法。某省在运行的TSI系统为德国的MMS600系统以及本特利3500、3000装置，其在运行的过程当中存在着拒动、误动的现象。主要为绝对振动单点信号的保护性误动，该汽轮机组的保护采取的是振动信号触发，一旦出现了异常信号就会触发警报，对于电磁干扰现象并不能很好的辨别。其次，从电缆延伸一直到前置器的接头中间出现了松动的现象。最后，受到周围环境的影响，可能导致信号出现问题。
(二)汽轮机TSI系统保护优化分析
首先，汽轮机TSI系统当中最好使用常开信号来作为触发信号，其次，ETS在接受了TSI系统输出的停机开关量和轴承信号警报之后，无论是那个方向出现了问题都需要经过一段时间来让警报值能够持续，随后进行触发。
四、总结语
火力发电厂当中的热工保护系统对于发电厂运行的安全性有重要的保障，但是由于热工保护系统往往会涉及到很多复杂的方面，极其容易导致在运行的当中出现问题，不能够及时的处理出现的问题，并且还可能会受到外界因素的影响产生误动、拒动的现象，为了避免由于系统过于复杂而导致机组设备受到损坏的情况，需要对热工保护系统的逻辑电路进行优化，这样才能够进一步的提高热工保护系统的可靠性，从而使得火电厂的安全运行得到保障。
参考文献：
[1]李海斌,吴波.分析火电厂热控保护系统的可靠性[J].科技展望,2016,26(11):82.
[2]田爱军.火电厂热工设备保护系统优化分析与研究[J].工业技术创新,2016,03(01):53-56.
[3]赵倩.火电厂热工设备保护系统优化研究[J].科技创新与应用,2012(26):184.
论文作者:韩冬
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
标签：系统论文; 热工论文; 火电厂论文; 逻辑论文; 汽轮机论文; 机组论文; 设备论文; 《中国电业》2019年 23期论文;