熱工DCS保護誤動成因及防治策略

熊波

熱工DCS保護誤動成因及防治策略

熊波

作為火力發電廠不可缺少的重要組成部分，熱工保護系統對于提高機組的安全性能和可靠性能都有著非常重要的作用。當前DCS控制系統不斷的發展，使得熱工自動化的程度也變得越來越高，機組的安全和可靠性也得到了很大的提高。但是在熱工的保護過程中經常會出現保護誤動和拒動現象，所以我們需要分析造成DCS保護誤動產生的原因，并提出防治策略。

熱工保護；DCS：誤動成因

當前我國的電力工業已經取得了很大的進步，火力發電廠的熱工水平也有了很大的進步，PLC和DCS技術都得到了應用，使得熱工的保護系統更加的穩定和可靠，但是現在熱工的保護拒動和誤動還是會經常的出現，因此如何才能有效的防治DCS失靈是當前火力發電廠最重要的任務之一。

1 熱工保護誤動的定義及熱工保護的重要性

1.1 熱工保護誤動概念界定

我們通常情況下所了解到的熱工保護誤動，就是在機組運行的很正常的時候，也會由于系統自身的故障使保護系統自發的做出一系列的保護工作，造成機組停止運作，這就稱之為是保護誤動[1]。

1.2 熱工保護工作的重要性表現

熱工保護裝置的重要作用就是起到保護作用的，它主要是針對主設備和負設備發生了一些可能會引起一定后果的故障的時候，熱工保護裝置需要及時的采取一系列的保護措施，從而達到故障最終的軟化或者是停機待修，這樣就可以防止出現人身傷亡的事故或者是比較嚴重的設備損壞事件發生。

2 造成熱工DCS保護誤動的相關原因

2.1 熱工DCS系統的硬件出現了問題

為了保證機組能夠更加的平安和可靠，DCS系統在熱工保護系統中被廣泛的使用，所以在熱工保護系統會加入主要過程控制站，當兩個CPU都發生故障時會進行停機保護。因此，因為DCS自身的軟件或者是硬件的故障而引起的保護誤動也會經常出現。還有一個很重要且容易被忽略的原因就是機房內手機通信、設定值的模塊和輸出模塊故障而引起的保護誤動。DCS系統具備有分散危險、集中控制的特點，因此就需要我們能夠充分的發揮它的優點：如果采集到的多路信號是一個信號的話，可以用不同的CPU模件來進行分散，為了最大限度的防止誤動現象的出現，提高保護的可靠性，我們經常會用到對信號進行三取二。另外，在敷設電纜的時候，是一定要注意到熱電偶溫度信號、熱電阻和24VDC、48VDC開關量信號的抗干擾問題的。

2.2 熱工元件發生了故障

熱工元件自身的故障，包括多方面元件：溫度、液位、壓力等，原件自身故障會造成主機、輔機保護的誤動作，而誤發出保護信號。有的元件出現了老化現象和質量問題，有的原件沒有冗余設置，這些其實都是熱工元件發生故障最重要的原因。而由于電纜接線的虛接、短路、斷路引起的保護誤動，造成這種現象出現的主要因素其實是電纜出現老化、被潮濕空氣侵蝕、接線柱進水等。

設備的電源有時候也會出現一些故障，熱工自動化水平一直在提高，DCS系統中的一些過程節制站電源故障的停機保護會在熱工的保護被插手。因此我們看到電源故障引發的熱工誤動也是越來越多。熱控設備的電源插件接觸不良和電源系統設計的不完善是造成電源故障的最主要原因。在面對熱工元件出現問題的時候，我們就可以選擇改善熱工一些就地設備的工作環境和工作條件。比如說在介入就地這杯的接線盒時就要盡量的密封防雨、防潮、防腐蝕；而且就地設備還需要盡量的遠離熱源、干擾和輻射，必須要嚴格的控制電子間的環境條件。因為不管是溫度、灰塵還是濕度對于電子設備的影響都是很大的。

2.3 人為方面的因素

引起DCS保護誤動現象發生的人為因素主要是由于一些熱工的工作人員走錯了距離、看錯端子排界限、萬用表使用的不妥當、錯強制或者是漏強制保護信號等等引起燒損。在實際的工作過程中就出現過這樣的現象，檢修人員由于技術水平不到位，考慮的不全面，就在最后導致了兩臺一次風機跳閘，鍋爐MFT停止了工作[2]。

3 熱工DCS保護誤動的防治策略

正是因為熱力設備和熱力系統的所有參數都被熱工設備覆蓋了，而它們之間又有著千絲萬縷的聯系，所以不管是哪一個地方出現了問題，最終都會有跳爐停機的信號出現，也會相應的出現不必要的損失。面對著這樣的情況，怎樣的防止熱工DCS保護系統出現不必要的誤動現象，提高保護系統的可靠性就是一件十分重要而且急需要解決的工作了。

3.1 冗余設計是需要被盡可能的采用

當前對于CPU和過程加工站的冗余設計已經成為一件十分正常的事情，比如說實時的監控一些保護設備的動作電源。有一些比較重要的熱工信號，我們需要對它進行相關的冗余設置，更加有效的對同一取樣的測點信號進行判斷和監控。布置不同的卡件在那些比較重要的測點的測量通道，這樣做的目的就是為了提高熱工保護的安全性能。而且需要盡量的采用相互獨立并且多點的方法來對重要測點的就地取樣孔進行取樣，就是為了提高它的可靠性，而且這樣也是可以方便故障的處理的。總而言之，冗余設計對于故障的查找和排除都是十分有必要的。

3.2 盡量使用可靠的熱工元件

熱工元件的問題也會引起DCS的誤動保護，所以我們在選擇熱工元件的時候，就最好是選擇技術比較成熟可靠的。隨著熱工自動化程度的進一步提高，它要求使用質量更加可靠的熱工元件，而高質量的熱工元件也是熱工系統得以更好運轉的保證。另外，熱工相關設備的投資也因為熱工自動化的高要求呈現出上升的趨勢，所以一定不要為了節省資金而去降低熱工元件的質量要求，這樣必然會出現因小失大的現象。我們能夠做到的就是在合理投資的情況下，選擇品質可靠的熱工元件設備，這是提高DCS系統可靠性的重要保障，也可以有效的實現保護系統的安全性和穩定性。

當然DCS的硬件和軟件的自我診斷的能力還是需要進一步的提升的，我們必須要加強對DCS自身系統的軟硬件系統自我診斷能力，這些是對電機系統最后消除故障起到重要的作用的。與此同時，我們還需要對保護邏輯組態進行不斷的優化。優化保護邏輯組態，對于提高保護系統的安全性和可靠性，降低熱控保護出現誤動現象是有著十分重要的意義的[3]。

3.3 提高熱工工作人員的專業素質

伴隨著高科技的發展和實際的運用，對于熱工保護系統提出了更高要求的同時也對于熱工相關工作人員提出高要求。因此電廠的相關部門需要加強對于熱工工作人員的培訓和基本能力的考核。要求他們不僅要做好自己的本職工作，還應該去學習各種已經制定好的規章制度，豐富自己的專業理論知識，在做到這些的同時還要結合具體的實踐過程，在理論知識掌握牢固的基礎之上，再來指導自己的實踐活動。同時，針對他們在操作過程中的薄弱點，進行反復的訓練，提高工作人員的處理事故能力和臨場應變能力。要讓工人們在工作中樹立一種正確的思想，最后真正的促使工作人員可以駕馭的了熱工保護的技術。

4 總結

隨著科學技術的不斷發展，對于熱工保護系統提出了更高的要求，它對于提高機組整體的可靠性和安全性都是十分重要的。尤其是DCS系統的引入使得熱工保護系統更具可靠性，且操作性更強。但是在熱工DCS的保護過程中會由于各種原因導致保護誤動現象的發生，為了保障機組的可靠性，我們必須要清楚誤動保護出現的原因并且還要提出切實可行的防治策略。

[1]李樹寶.熱工保護淺析[J].科技創新與應用，2012，10：65.

[2]王潛博，白小勇.火電廠熱控保護工作的重要性及對策[J].科技致富向導，2011，33：261.

[3]萬太浩.分析熱工DCS保護誤動原因及防止措施[J].電子世界，2014，13：125～126.

TM621.6

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1004-7344（2016）28-0135-02

2016-9-21

熊波（1988-），男，助理工程師，本科，研究方向為電力。