摘要:热控系统是现代发电厂极为重要的系统,其中保护系统是发电厂热控系统中必不可缺的分系统之一。热控保护系统对于发电厂设备设施在生产安全及设备可靠性上起到了决定性作用。文章对热控系统出现的保护误动及拒动发生的原因进行了详尽分析与总结,并对防止热控实际工作中出现保护误动与保护拒动提出了解决方法,加强对其故障的检测和防范能力,为热控系统的安全可靠运行的有效性提高以及对于发电厂运行安全性和可靠性有极高的参考性。
关键词:电厂热控保护;误动和拒动;原因分析
引言
随着发电厂热控系统不断的进步,自动化程度对于热控系统来说也提高很快,依靠着热控系统的方便性及优越性,使发电厂很大的提高了设备的可靠及安全和经济性运行。可是热控系统中还是会经常出现保护的误动与拒动。因此如何防止热工保护系统失灵和热工保护的误动及拒动已经成为发电厂在其运行中越来越重视的问题。因此,积极对误动与拒动问题进行研究,有利于提高整个机组的安全性和经济性。
1热控保护误动与拒动的概念
在发电厂的关键设备设施出现可能会造成严重后果的重大故障时,如果可以立即采取相关的热工保护措施,使之消弭故障或减小故障带来的后果,等待系统停运后进行处理,进而可以避免发生重大的系统及人身事故的产生。可是在发电厂的关键设备处于正常生产运行模式时,保护系统是由于自身原因而出现故障导致相关的联锁动作,造成关联的设备停止运转,这被称做热工保护误动;在发电厂设备发生相关故障后,保护系统随之发生故障而导致拒绝相关动作,被称为保护拒动。
2热控系统保护误动和拒动出现的原因分析
2.1设计和安装及调试中出现缺陷
有发电厂由于热工系统在起初的设计上与设备安装中或后期调试时出现了质量上的缺陷因此导致容易出现热工保护误动与拒动。例如有些锅炉的炉桶把汽水取样管均引至同一个连通的平衡容器中,然后再通过连通的平衡容器的中段来引出差压变送器的采样管,在电力系统25项反措中是严格禁止依靠这种方法进行采样。还有些发电厂在锅炉基础的建设中,锅炉炉膛的负压侧采样管不依照相关的规定设计进行安装,从而导致炉膛的负压侧采样管安装的角度倾斜度达不到要求,致使炉膛负压侧采样管被堵塞严重,无法再进行测量,而出现了锅炉负压保护拒动的现象。
2.2软硬件出现故障
由于热控系统的不断升级,在保障发电厂安全和可靠上,热工保护系统均加入了比较关键的控制站例如:DEH机柜、ETS机柜、FSSS机柜等,在相关的控制站的主CPU与冗余CPU均出现问题死机时就会导致停机保护的产生,而热控系统的相关软件与硬件出现故障造成保护误动也会有发生的可能性。而出现故障的原因大多是由于输出模块或卡件或者网络通讯等出现问题引起保护误动发生。
2.3热控设备元件故障
电磁阀、温度、压力等热控组件产生故障时将会传递出不真实的信号,致使热控系统的主、辅机保护误动、拒动现象的产生;此外技术人员没有及时的对那些不可用或者是老化的热控组件进行鉴别也会造成保护误动、拒动,例如检测到汽机1# 轴承持续振动的时间少于2s,如果不及时替换电缆与振动探头,那么最终会造成热控保护系统运行出现障碍,机组停机现象随着就会出现,那么热厂保护误动、拒动这些不良后果的出现也是必然的。
2.4人为因素
人为因素也是引起火力发电厂热工 DCS 保护误动、拒动的重要原因,人为因素的发生,绝大部分是由于工作人员在进行日常工作和维护时,看错端子排接线、使用万用表时不规范、没有严格执行两票三制的制度等,比如在某一发电厂中,曾经发生过投汽机真空低保护时,导致汽机保护误动作,对其进行调查和分析之后发现,该工作人员在没有得知测量信号是否存在的情况下,直接将该保护投入,没有按照严格的保护和规定程序执行,进而导致了汽机低真空保护的误动情况。
3防止热工保护误动与拒动的一些办法
3.1对工程设计以及调节要进行严格控制
深化热控装置的施工、设计,可以完善电厂热控保护的稳定运行。要控制电子间内部环境。电子间内部的湿度及灰尘等都会对电厂热控电子设施产生影响。全面控制电子间的工作环境,能够增加电厂热控装置的生命周期,同时能够有效深化系统工作的稳定运行。这一点。我们还要完善并加强热控就地装置的工作环境。电厂热控就地装置工作环境普遍较差,完善电厂热控就地装置的工作环境,对深化整个系统的有效运行具有非常重要的意义。
3.2改善电源切换问题
系统是由独立的两路冗余电源进行供电,但是在实际的操作过程中,两条冗余电路的电源切换方式,很可能导致设备电源的故障,这也是在生产活动中容易被忽略的地方。一般来说,电源切换电路是由两个继电器组成的,每个继电器都承担了一半的负荷,但是如果其中的一条电路出现电压波动现象,那么将会出现电源环流的现象,有可能导致整个系统失电情况的发生。对于电源切换问题,可以通过以下切换电路进行,具体的原理图如下所示。
电源供电切换的原理主要是,将第一路的电源作为主要的负载电源,然后将第二路电源作为辅助供电电源,只要主供电电源存在,那么整个系统将以主供电电源为主,这样的方案可以使得电源切换回路比较安全可靠。另外一路的负载切换回路原理也跟这个相同,仅仅将第一路和第二路的位置调换下即可。
3.3对热控设备元件进行控制
尽可能择取技术过关、稳定性较强的热控元件。伴随热控自动化水平的提高,对热控元件的稳定运行要求也不可同日而语,因此,择取技术过关且具备较强稳定性的热控元件对深化系统具有深远的意义,按照电厂热控自动化的相关需要,热控装置的投资也要随之增长。在科学投资的先决条件,我们要择取品质及稳定性优良的电厂热控设备。
3.4加强培训,提高热工人员的专业技术水平
随着电厂设备的不断发展与应用,对热控保护系统的要求也越来越高,我们作为热控维修人员,自身的能力和素质也要不断的提高,所以说要在人员培训上加大力度,加强业务学习,不断提高自身的专业理论知识,结合现场实际的问题,进行热控控制系统的反事故演习,提高人员的事故处理能力,这样的话,对于复杂的热控保护系统,我们在维护起来就能够得心应手。
3.5设备环境中的温度与湿度、灰尘和振动对热工设备有着十分重大影响
热工控制设备间内的环境因素的调整,可以增加热工设备的使用寿命,并且能对整个系统在全部工作中的可靠性有所提高。发电厂就地的设备其工作环境基本都是不容乐观的,而如何能改善电站就地热工设备的工作环境,对于整个热工系统工作中的安全与可靠性是有重要意义的。比如:热工设备的出线接线盒是必须求密封完整,应能防止雨淋、防止潮湿、防止腐蚀;并且热工就地设备是需要远离辐射源及热源;应该安装在仪表柜内,而且要采取防冻及伴热等相应的措施。
除了以上提及的应对措施以外,还必须制定且严格执行热工设备定期维护的制度,热工设备其检修也要认真进行管理,这样就可以保证能及时发现相关热工设备的问题。另外,对热控系统设计、安装、调整以及检查等各个步骤进行严格的把关也是极为必要的;当然改善热控就地设施的作业环境、设置维修保养体制也是应对火力发电机组产生误动、拒动现象的可行措施。
结语
在发电厂各种技术的不断发展中,发电厂设备的自动与智能不断的完善,热工系统的安全与可靠性也日益的重要起来,但是要做到绝对可靠都是不可能的。对热工故障也不是不能防范,关键是如何进行提前检测、发现相关热工故障,然后预防控制和排除热工故障,进而避免热工故障的扩大化。为发电厂设备的安全与可靠运行把好关。
参考文献:
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[3]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.
论文作者:黄小勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
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