雒志军
中电建甘肃能源崇信发电有限责任公司 甘肃平凉 744200
摘要：伴随着火力发电厂中机组容量的日益增大，机组控制在智能化的方向上不断迈进，如何确保热工保护的安全性、可靠性已成为非常重要的议题，保护拒动和保护误动的发生，会给发电厂带来无法弥补的经济损失。
关键词：火力发电厂；热工保护；可靠性
1分析原因
1.1控制系统自身的原因
在火电厂热工控制系统中，其包含的装置较多，比如中央控制器和信号传输和辅助设备等必要模块与电源系统等的故障。CPU故障属于一类故障。以及在信号和指令传输中形成的信号中断的问题，还有就是电源的控制系统，也经常出现故障，主要是因为误操作导致，在整个发电机组中经常发生连环跳闸的事故，最终在电厂中形成高压主蒸汽阀门事故，影响系统正常高效的工作。
1.2外围设备方面的原因
外围设备设计的主要是物理量测量方面的问题，比如温度和锅炉给水流量以及炉膛压力、锅炉阀门和液位、压力开关等物理量。加上器件自身原因和自然老化以及设备安装不当等，导致保护电路被误启动，最终导致系统的主要设备和辅助设备发生故障。发电厂内1X200MW机组，有可能会突然关闭，导致炉内压力在10秒内升高1900Pa，造成高压锅炉炉膛保护设施瘫痪，MFT动作使得整个系统关机。主机6瓦的温度测量点出现意外，过温保护信号传到中央控制器，涡轮运转保护功能，单元跳闸，由此导致发电厂发电机组无法正常运行。
1.3逻辑设计与软件方面的原因
由于缺乏合理的逻辑设计，导致保护系统所处的运行状态往往不正确，加上所设定的值不精准，PID参数在自动调整之后就会形成较大的误差。例如某火电厂有一台300MW的机组，其风机反馈与指令偏置之后，因为其控制主要是利用同一模块将两个风机调节驱动之后，由于开关的控制模块内设置了风机叶片阻尼器，当其主模块在正常工作100秒之后就发生辅助模块跳闸的情况，使得锅炉难以正常运行，且炉内温度也因此降低，导致系统不得不停止运行。这主要是因为逻辑设计不科学，软件设计不合理导致的误动和拒动。
2热工保护故障的应对策略
2.1优化保护系统配置
（1）系统当中非常重要的一点就是辅助设备，整个系统当中存在相当多的子系统，每一个子系统最重要的结构就是测试点，当系统需要对故障进行检测时可以检测所有的子系统，可以通过检测每个子系统的测试点使得工作效率获得巨大提高。检查所有的子系统，不能有疏漏，这样可以保障系统的正常运作。任何一个子系统都可以看作一个控制单元，如果出现故障则不用检测整个系统，由此节约检修时间。所以需要对子系统的检测点进行全方位的检测研究。（2）DCS是ETS蒸汽轮机运行的主要保护系统的运行保障，有些系统依然是独立控制的。不论修复工作是用什么样的方式，我们都需要为系统逻辑定期作一个备份，这些都可以通过编程软件里面的控制器来得到运作，这样可以产生更加稳定的系统，可以有效的解决系统故障的发生，不会因为故障而对机组安全运行造成太大的影响。
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2.2强化保护信号管理
①冗余点在输出或者输入口的连接应该是不相同的；当线路安装的双向开关应该要有保护触点，防止由误操作引起的抖动和断线情况；一些很重要的辅助装置也同样需要有所防备，当收到指令之后进行下一步操作时，MFT可以通过断路器的开关触点得到相应的信号。②保护信号采样装置的使用方法类与量筒等带刻度的设备类似，炉内压力、润滑油压力、真空度、轴向位移、轴承温度、胀差、转速等重要参数开始实施逻辑的冗余配置保护，需要使用其他相关的逻辑信号，加强信号的稳定性。③在保护装置、点火系统和电缆夹层、及电缆槽盒的防火等重要部位，火灾探测信号是MFAS-N9C的主要标准，不论是强化维修火灾探测信号还是防止火灾检查出现遗漏，都可以使得锅炉保护电路失去作用的情况大大减少，避免锅炉防火误操作事故可以通过制粉系统来避免。
2.3优化逻辑设计
（1）全部重要的模拟信号输入设计理应具有如下功能：限制数量，判断变化率以及精确信号；三个选定逻辑中的一个或者两个出现问题就代表着一个发射机出现故障，这时候系统会自动进行优化；当系统的手动关闭无法进行时，就会有自动的声、光报警等等。（2）如果要使安全防护发生错误的概率降到最低，那么就需要相关的编程软件作为设备当中的安全电路的后台支持；设定值一定要科学合理，如锅炉水位保护的固定值设定，根据锅炉厂参考水平测量确定不同的计算和安装过程数据。
2.4加强维护管理
（1）要有专业技术人员对各个模块进行定期或不定期的检修维护，责任落实到人，同时相关人员要非常熟悉整个热工系统的工艺流程和热工设备的性能，不但要理解掌握图像处理这方面知识，还要理解好对所有子系统是如何操作的方法。系统一旦出现故障，要高效准确的发现问题的根源，尤其需要留意工作人员在操作系统进行手动输入的地方，减少这种因为人为因素的失误造成的系统崩溃，应注意定期在屏幕上检查各测量参数的变化情况，做好随时切换测试设备的准备工作，操作人员逐个检查，主要检查保护和待机辅助联锁（待机）输入。（2）如果手续没有按照相关规范进行办理，就要禁止进行相关保护的操作，并强制参加DCS中的信号点保护；如果热工保护装置系统（包括检测设备）发生事故，就需要总工程师快速下达如何处理工作指令，机组运行时低油压保护装置禁止出现在出口处；应在关机期间进行配置更改，并对于结果和相关系统进行模拟传动测试，确保设备符合设计标准要求，确保设备安全可靠运行。
2.5保护电源系统
热工电源系统如果出现了问题，热工设备的正常运行会受到严重影响，甚至引发保护的误动，使得机组出现非计划停运。热工保护设备的电源供给通常为交流220V系统、直流220V系统及直流24V系统。交流220V主电源使用UPS电源，备用电源使用厂用电电源。直流220V系统由直流蓄电池组提供；直流24V系统使用两路直流电源并联的方式运行，都具有很好的可靠性。接下来对如何将电源系统进行进一步改善提一些想法。1交流220V电源系统：控制系统中交流220V系统通常供给直流24V电源模块、人机接口站、网络路由器、机柜照明及风扇。两路直流电源模块由UPS电源和厂用电电源分别供给即可，无需切换。短路或接地很容易由机柜照明及风扇故障，可以将其单独剥离出来，敷设线路，从其他热工电源柜单独接取。网络路由器、人机接口站需要两路电源的切换输出，为加强安全性，改进方案如下：两路电源装置各带一半负荷同时工作，如果其中一路电源装置被故障，另一路电源装置自动带全部负荷，这种供电方式比较科学，保护功能较强，科学合理的解决了电源切换这一难题。2直流24V电源系统：目前控制系统过程控制单元、I/O卡件一般采用24V直流电源。3电源系统公用线的处理：交流220V电源零线或直流24V电源com线一般作为公用线，在端子排跨接，一般做法只在端子排首个端子排接一根公用来线，这样一旦中间任一端子松动会造成该点以下信号拒动。可以通过端子排首尾各接一根公用来线来改进。
结论
综上所述，火电厂在日常运行中，为确保其热工保护的可靠性得到有效的提升，就必须切实加强对其误动和拒动原因入手认真分析，并采取针对性强的有效的措施，对火电厂热工保护的可靠性方案与策略进行优化和完善，才能促进其运行的高效性得以提升。
参考文献：
[1]刘其君，朱晓云.提高火力发电厂热工保护可靠性方案与策略探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（03）：192-193.
[2]王乐柱，勾存才，信延龙.提高热工保护可靠性的方案及措施探讨[J].机电信息，2017（33）：72-73+75.
论文作者:雒志军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/6
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