摘要：在我国电力发电行业不断发展的过程中，热电保护体统是火力发电中不可或缺的组成部分，与此同时，在我国热电保护系统在电力发电系统中也相对得到了广泛的应用。热工保护系统在火力发电的过程中起到非常重要的作用。本文就完善电厂热工保护系统可靠性措施做了一系列的分析与研究。
关键字：电厂； 热工保护系统； 可靠性； 完善措施
热工保护系统作为火力发电厂热力生产过程中十分重要的组成部分，它最基本的任务就是在发电设备正常启停和运行过程中，当相关参数超过预期规定值时能够及时采取紧急措施，自动停止相关设备的运行，制止危险工况的发展，为设备安全提供根本保障。
1完善电厂热工保护可靠性的意义
热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分，热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。特别是在电力市场竞争日益激烈的今天，发电厂的热工保护成为越来越关键的技术，需要我们不断的加以研究和完善。火力发电厂热工保护系统主要包括锅炉锅炉炉膛安全保护FSSS、主蒸汽（再热蒸汽）压力和温度高保护、汽包水位高低保护、汽机紧急跳闸系统ETS、汽机防进水保护、辅机故障保护等。 随着科技的不断发展，发电机组的容量也在不断的增加，其发电机组的参数也相应的也到了提高。热工保护系统的自动化技术正在逐渐的完善中。DCS分散控制系统有着良好的控制功能，凭借着其优越的功能，提高了发电机组的可靠性以及安全性，为企业的经济发展创造了一定的经济利益。但是由于参与发电的发电机组容量越来越大，热工保护系统也会随着发电机组容量的增大而增加，这时产生热工保护的故障也会随之增多。因此，提高热工保护系统的可靠性，可以有效的减少DCS分散控制系统出现失灵的故障和热工保护误动、拒动等故障的产生，这对于电力系统来说是非常重要的。
2影响热工保护可靠性的因素
2.1 热控元件的故障
因热工元件故障（包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀等）误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例也比较大， 有些发电厂由于热工元件造成的故障而引起的热工保护出现误动、拒动的情况甚至达到了一半。产生这一原因是多方面的。由于元件长时间的运作而不去更换，就容易产生元件老化的现象；再则是由于元件本身质量不合格的原因造成的；或者是没有对相应的元件进行冗余设置等等，这都是造成热控元件故障的原因。
2.2硬件设备故障
热工保护系统硬件的可靠性直接关系到热工保护系统的可靠性，所以在热工系统运行前都需要对其元件及卡件进行校验，在没有问题的情况下才可以进行使用，但在实际运行过程中，即使校验过的元件和卡件也会在运行过程中发生故障，导致误动的情况发生。这与元件及卡件的使用寿命具有直接的关系，电子元器件都有一定的使用周期，随着使用时间的增长，必然会存在着老化的情况发生，这时电子元器件则会进入故障高发区，所以当热工保护系统所使用的元件及卡件进入故障高发区时，则导致设备误动发生的机率则会增加。
2.3人为因素
因人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起烧损。
3完善热工保护可靠性的措施
3.1及时发现并更换故障硬件
充分利用历史站等在线监测及追忆手段，进行日常检查，及时发现工作特性不好的硬件设备，及时消除安全风险。热工保护系统重要的硬件设备，不仅要按照常规进行检测更换，而且要实行定期更换制度。防止设备误动。更换硬件设备时，为了缩短保护切除时间，可以事先检定好备件，短时间退出热工保护系统，更换备件后将系统投运。然后再对拆下的检测元件进行检定，用检定合格后元件更换其它同类待检保护元件。
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3.2对过程控制软件的优化
随着人们对供电需求的提高和电力行业的发展，火电厂热工自动控制系统也越来越重要，但是一部分系统还存在繁杂和不好操作的特点。这导致了整个火电厂热工系统的调节范围和品质指标有所下降，优化和精简过程控制软件是电厂技术改进的一个方向。
3.3单元机组的智能化控制
控制系统智能化是现在主流控制系统的发展方向。单元机组广泛采用分散控制系统，这极大提高了机组的监控能力，但是分散控制系统目前的智能化还是比较低的。近些年随着计算机控制技术的发展，一些微控制器的使用，使得各种智能化的控制系统相继问世，单元机组的自动化和智能化程度得到了进一步发展，智能化仪器仪表和软件的使用，将成为火电厂智能化的关键点。
3.4 DCS硬件冗余设计
过程控制站的电源和CPU冗余设计已成为普遍，对一些保护执行设备(如跳闸电磁阀)的动作电源也应该监控起来。在设计组态时充分利用DCS系统备用I/O点，作为热工保护I/O通道故障的备用通道，将备用通道组态成保护逻辑的热备用通道。1个备用通道可以组态成多个保护的热备用通道，只要通道信号性质相同，不需要机组运行时在线组态下装、只需修改参数即可，避免了机组运行时修改参数造成机组设备误动的事件。
3.5对保护逻辑组态进行优化
在电厂中，温度高保护是主辅机设备保护的必不可少的一项重要保护。由于温度元件受产品质量、接线端子松动、现场环境等各种因素的影响，在运行一定周期后极其容易导致信号波动，从而引起保护误动现象的发生。针对此，可在温度保护中增加加速度限制(坏质量判断)，具体措施为：对温度保护增加速率限制功能，当系统检测到温度以≥20℃/s的速率上升时，即闭锁该温度保护的动作，并且在DCS系统画面上报警，同时通知检修人员进行排查故障。这样通过优化保护逻辑组态，对提高保护系统的可靠性、安全性，降低热控保护系统的误动、拒动率具有十分重要的意义。
3.6 做好量值传递及启动前的传动试验
做好量值的传递及启动前的传动试验是保障电厂热工保护可靠性的又一重要措施。首先，要建立完善的热工计量管理体系，对管理人员、场所、计量设备等进行明确的标注，并按照规定对测量装置进行检定，如果电厂无法独立完成检定，则要送至具备检定资质的单位进行检定，确保合格后在进行使用，并且在规定的周期内要进行复检； 其次，在机组启动之前要进行做好热工保护系统传动试验，并且在实验前确保运行人员熟悉试验的步骤，能够及时对系统的工作异常进行发现并处理，通过试验来检测系统工作异常的状况，避免事故的发生。
3.7创造良好的环境
首先，由于热工保护系统中的很多装置对环境的湿度、温度、粉尘等要求比较高，如果达不到环境的要求很有可能导致热工保护系统装置可靠性的降低。如:就地设备接线盒尽量密封防雨、防潮、防腐蚀；就地设备尽量远离热源、辐射、干扰；就地设备应尽量安装在仪表柜内，必要时还应对取样管和柜内采取防冻伴热等措施。 其次，如果要对相关的设备进行检修，在需要对热工装置的积灰进行清理，在清理时要注意避免静电损伤设备，并防止人为原因导致设备损坏的状况发生。
4结论
可以看出热工自动控制系统是一个复杂的系统，由多部分构成，维持它的可靠运行不是一项简单的工作。需要我们不断的加大研究力度，增强对热工保护系统的认识，同时在现场工作中做到全面的管理，加强现场管理水平的提高，这势必会促进热工保护系统的可靠性水平进一步提升。
参考文献
[1] 李硕，丛雷.关于电厂热工保护可靠性的探讨[J].科技创新与应用，2014（9）
[2]孟尚虎.火电厂热工保护可靠性分析及对策[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011（1）.
论文作者:汪庆久
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：热工论文; 系统论文; 可靠性论文; 元件论文; 机组论文; 设备论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第22期论文;