摘要：电厂热工DCS保护误动和拒动发生时虽然保护系统均发生故障，但前者是指有这种故障诱发的主辅设备停运现象，而后者指主辅设备已经发生故障的情况下，因此故障导致保护拒动而使主辅设备故障范围进一步扩大的现象，可见拒动和误动既存在共同点，又有差异，为降低误动和拒动的发生提供了依据。
关键词：热工；DCS保护；误动原因；防止措施
一、电厂热控DCS系统的组成（主要部分）
1.1数据采集系统
数据采集系统能够对设备运行的状态进行监控，对于机组运行的参数也能够准确的监测。显示的内容可以为工作人员提供参考，如果数据存在着异常现象，设备能够自行报警，甚至能选择性的将数据进行打印，应用数据采集功能能够对现场状态进行把握，也能保证设备的运行能够符合正确的操作方式。
1.2模拟量控制系统
应用模拟量控制系统能够对汽轮发电机组的参数进行控制。就炉侧方面，能够对锅炉的主蒸汽温度、汽包水位等关键模拟量进行精准调节，对给煤量以及风量进行控制，达到优化燃烧的目的。就机侧方面，可以对给水的整个过程进行控制，例如对除氧器的水位进行调节控制。
1.3顺序控制系统
DCS系统将电力的热力系统进行划分，将其分为几个子系统，并采用一定的程序对系统的顺序进行控制，同时也能对设备的运行状态进行判断，在判断之后，DCS系统会按照既定的操作程序、逻辑发出指令，并对机组的各个装置进行控制。顺序控制必须对生产过程中存在的参数做好监控工作，并进行连锁保护。然后根据电厂的实际情况和系统的实际情况对系统的逻辑进行确定。
1.4数字电液调节系统
在汽轮运行过程中，数字电液调节系统发挥着重大的作用，除了能够对其状态、参数进行监视和保护外，还能够对汽轮机的转速、功率和汽压进行控制和调节，甚至对机组启动、停运及故障都能进行控制。
1.5锅炉炉膛安全监控系统
它是DCS系统中最需要进行重点监控的部分。锅炉炉膛在发电过程中的安全一定要有保障，对炉膛内燃烧系统中的各种参数值和锅炉的状态要密切监控，保证燃烧系统在符合规定的程序下运行，以便事故发生后能迅速进行处理。
二、电厂热工DCS保护误动和拒动原因
2.1系统软硬件故障
为保障电厂两个控制器在同时出现故障的前提下仍可以实现停机保护，电厂尝试将CCS、DEH等控制站添加到原有的DCS控制系统中，但输出模板发生错误、信号处理卡被破坏、网络通讯受阻等软硬件保护误动的现象也随之出现，这是导致误动的重要原因。另外，电厂用端子板上的保险丝保护电路不受短路、强电倒送影响的过程中，由于保险丝的容量通常较小，极易被熔断，也会诱发DCS系统误动或拒动。
2.2人为操作不规范
相关工作人员在进行日常维护等操作的过程中，如果对万用表的使用、两票三制制度的落实、接线操作过程等不规范可能诱发DCS系统误动或拒动问题的发生。例如操作人员在不确定测量信号状态的前提下，直接投入汽机真空低保护，可能直接导致保护误动的发生。
2.3电缆接线和热工元件故障
随着电厂相关管理规范的不断完善，使操作的规范性得到了明显的提升，延长了设备、线路的使用寿命，但由于电厂电力生产环境中温度。湿度和粉尘含量均非常高，电缆在应用的过程中老化的速度和严重程度仍超出常规环境，而电缆的老化和受损会直接导致其绝缘性的下降，提升短路故障的发生概率，诱发保护误动。例如，机头高温区穿过的电缆绝缘性被破坏的概率较高，由此诱发的保护误动概率也相对较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，热工元件处于阀门位置灯位置或承受的温度、压力等发生变化，在运行的过程中可能会出现错误的信号，诱发保护误动、拒动，这要求在设计和使用的过程中，尽可能的控制点单元件保护模式的应用。
三、预防DCS保护功能误动和拒动的对策
3.1注重DCS电源切换的问题
在DCS系统中供电主要是通过两个独立的冗余电源来实现的，两条供电线路在进行切换时，很容易造成设备电源的故障，例如电源环流，而为了对此类现象进行预防，就需要在电源切换时重视其中的原理。在电源切换时，首先需要将某一电源作为主要负荷电源，再将另外的电源作为辅助电源，在此基础上将电源切换机制设置为：只要主电源正常运行，那么辅助电源则不会开启，以此可以降低电源切换的频率，其次当主电源失效时，辅助电源可以及时跟上，进而避免DCS保护功能误动和拒动现象。
3.2汽机振动保护
现如今大部分的汽机振动保护所采用的方法都是对现场网络、小波理论、遗传算法以及专家系统等，这都是智能化发展的标志，不但提高了电力系统的智能化水平，同时推动了继电保护的智能化发展，使得智能继电保护产品在测量速度、灵敏度、精确度、性能价格比和自动化程度等方面都具有远远超过传统产品的优点。此类系列智能保护装置，可以控制、保护与监视线路、变压器、电动机、电容器等回路及主设备。单元化的设计使其可集中组屏，也能方便地配备于一次设备(高压开关柜等)。多个节点协同工作得到了规范的现场总线接口支持，实现综合信息共享和系统级管理。此系列智能保护装置的特点为:运用精炼的硬件设计，采用超大规模集成电路芯片和高性能处理器，装置复杂程度得以减轻;使本装置保护功能可靠，运行稳定。减少了现场人员的工作量，可自动将测量值全部换算成一次值。抑制噪声与偏移能够通过改进的测量算法得到减轻。与其他设备的联锁和闭锁可以实现，故障类型、故障时间、故障峰值的保护动作事件可以获得记录，便于故障分析。可灵活地运行于各种工况;并且装置无论是连接在模拟信号屏环境下，还是在计算机网络环境下，大量的现场信息均可显示。在不远的将来，继电保护领域必会广泛采用人工智能技术处理各种难题。
3.3建立严格的人工管理制度
因为目前的火力发电厂运行依旧无法完全摆脱人工作业的方式，所以在某个角度上来说，现代火力发电厂依旧存在一定的不稳定性。在人工不稳定性的影响下，很可能会导致DCS系统产生误动和拒动现象，因此为了降低此因素的影响，火力发电厂需要建立严格的人工管理制度，可能的降低人工对系统的影响。严格的人工管理制度内容主要包括：工作规范、工作准则、工作内容、职责划分、处罚机制等等，其中工作规范、工作准则、工作内容、职责划分，主要是为了加强人工对工作的认知，而处罚机制则是为了加强人工对自身工作行为的管制，以免因为马虎大意的工作态度而对DCS系统造成影响。在人工管理制度完善的前提下，即可有效的降低人工不稳定性而引发的DCS系统保护功能的误动和拒动现象。
3.4预防DCS系统故障的策略
对于运行人员来说，要对DCS的系统结构布局有深刻的认识，充分了解各个单元柜的功能，更要熟悉数字电源回路及其设计和运行的方式。运行人员在进行监盘时，要对DCS系统的网络进行定期的检查，对于主要设备的状况，要清楚的了解，如果发现问题，要向主要负责人及时的汇报，并通知相关部门进行检修处理。对于热工人员来说，要注意监视检查DCS系统，如果发现存在故障，则要及时的通知有关人员进行处理。对于DCS系统软件的应用与管理以及修改等，要确保规范化，及时的进行更新和修改，同时完善审批授权和责任人制度。在对软件进行修改和升级前，要对其做好备份，并且严禁安装没有经过测试的软件，尽可能的避免在DCS系统中，应用不确定的介质，防止被病毒感染。
结语
随着技术的迅速发展，电厂对于发电设备的自动化程度要求日益提高，而DCS系统具有足够的优势，只要加强对DCS系统的检修工作，保证热控系统的稳定和安全，才能对保护回路问题进行防止。
参考文献
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[2]李思忍.浅析火力发电厂热工系统控制性能评价方法[J].计量与测试技术,2017,(1):103-104,106.
作者介绍
靳士振（1990.3.26），性别：男；籍贯：天津；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：热控工程师；研究方向：电厂热工自动控制。
论文作者:靳士振
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/12
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