淺析熱工模擬量測(cè)點(diǎn)與開關(guān)量測(cè)點(diǎn)可靠性

張倩

摘 要：本文闡述了熱工模擬量測(cè)點(diǎn)和開關(guān)量測(cè)點(diǎn)在工程中的應(yīng)用，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行淺析，通過模擬量和開關(guān)量各自工程應(yīng)用舉例，說明模擬量測(cè)點(diǎn)在工程的應(yīng)用中可靠性優(yōu)于開關(guān)量測(cè)點(diǎn)，并可以取代開關(guān)量測(cè)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：模擬量；開關(guān)量；可靠性

一、定義概述

（一）開關(guān)量定義

開關(guān)量是指非連續(xù)性信號(hào)的采集和輸出，包括遙信采集和遙控輸出。它有1和0兩種狀態(tài)，這是數(shù)字電路中的開關(guān)性質(zhì)，而電力上是指電路的開和關(guān)或者說是觸點(diǎn)的接通和斷開。

（二）模擬量定義

模擬量是指連續(xù)的電壓，電流等信號(hào)量，模擬信號(hào)是幅度隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。其經(jīng)過抽樣和量化后就是數(shù)字量。

二、開關(guān)量與模擬量在鍋爐主保護(hù)中的應(yīng)用舉例

開關(guān)量測(cè)點(diǎn)爐膛壓力低低三取二輸出為數(shù)字量，通過輸出值0或1判斷其是否滿足動(dòng)作條件；模擬量測(cè)點(diǎn)鍋爐給水流量低值判斷，是將補(bǔ)償計(jì)算值與定值比較判斷后輸出0或1，再通過三取二模塊邏輯判斷輸出，具體實(shí)現(xiàn)如下說明：

1）爐膛壓力低低保護(hù)：取就地三個(gè)壓力開關(guān)常閉節(jié)點(diǎn)，通過硬線將開關(guān)量信號(hào)送入FSSS控制站的不同DI卡件，然后通過三取二邏輯判斷輸出。

2）給水流量低低：就地三個(gè)差壓變送器通過硬線，將模擬量信號(hào)送入相應(yīng)控制站的不同AI卡件，通過邏輯組態(tài)計(jì)算出流量，經(jīng)過比較模塊作出判斷，輸出數(shù)字量；再經(jīng)過相應(yīng)控制站不同DO卡件輸出，通過硬線送到FSSS控制站的不同DI卡件，最后通過三取二邏輯判斷輸出。

通過上述主保護(hù)開關(guān)量與模擬量邏輯判斷比較，可以看出各有利弊。如爐膛壓力低低保護(hù)，直接通過就地送入FSSS控制站，響應(yīng)速度相對(duì)模擬量比較稍快，并且可避免中間DO卡件故障導(dǎo)致信號(hào)不來的可能性。但是開關(guān)量不能實(shí)時(shí)監(jiān)視爐膛壓力，而且開關(guān)本身故障時(shí)無法判別，只能在校驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)其值是否偏離，切換差是否符合要求。相反，給水流量低低就不存在這種情況，通過模擬量測(cè)量不僅可以實(shí)時(shí)顯示給水情況，并且故障時(shí)可以通過測(cè)量參數(shù)立刻反應(yīng)，這樣兒就能及時(shí)處理；但其存在中間環(huán)節(jié)可能導(dǎo)致信號(hào)檢測(cè)不到的弊端；由于存在中間環(huán)節(jié)及多一次的邏輯組態(tài)致使模擬量保護(hù)信號(hào)相對(duì)于開關(guān)量稍慢，但是這個(gè)時(shí)間差的影響微乎其微。

三、模擬量優(yōu)于開關(guān)量

隨著儀表技術(shù)和DCS技術(shù)的飛速發(fā)展，儀表、DCS系統(tǒng)及系統(tǒng)相應(yīng)卡件的可靠性越來越高，所以上述模擬量存在的問題都可以解決。但是開關(guān)量依然不可避免的存在局限性，所以本人認(rèn)為現(xiàn)場采用模擬量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于開關(guān)量，下面就個(gè)人經(jīng)歷及查閱的資料進(jìn)行說明。

國華呼倫貝爾電廠：C真空泵補(bǔ)水電磁閥自動(dòng)開條件改造前只通過開關(guān)量進(jìn)行控制，由于就地開關(guān)量信號(hào)無法監(jiān)視真空泵汽水分離器實(shí)時(shí)液位，所以信號(hào)來時(shí)不能確定其是否準(zhǔn)確，或者直接無信號(hào)，這就導(dǎo)致液位低電磁閥不動(dòng)作；改造后采用真空泵汽水分離器液位低（開關(guān)量）或真空泵汽水分離器液位低（<70mm），這樣既達(dá)到了聯(lián)鎖作用又達(dá)到了監(jiān)視作用，改造截止目前應(yīng)用效果很好。

國華呼倫貝爾電廠高低加控制邏輯中也均采用模擬量判斷來實(shí)現(xiàn)，開關(guān)量取消，實(shí)際效果顯著；另外磨煤機(jī)保護(hù)條件中密封風(fēng)與一次風(fēng)差壓大就地也是采用差壓變送器進(jìn)行測(cè)量，邏輯組態(tài)中將實(shí)時(shí)測(cè)量差壓模擬量通過邏輯判斷輸出開關(guān)量，再邏輯3取2輸出作為磨煤機(jī)跳閘條件。

通過咨詢大唐烏紗山電廠、國華錦界、華潤徐州電廠等，采用模擬量邏輯判斷輸出作為聯(lián)鎖、保護(hù)條件的控制系統(tǒng)，效果穩(wěn)定可靠。尤其是大唐烏紗山電廠除了主保護(hù)采用開關(guān)量，其他聯(lián)鎖、保護(hù)條件均采用模擬量邏輯判斷輸出數(shù)字量來實(shí)現(xiàn)，效果很好。另外大唐烏紗山磨組密封風(fēng)與一次風(fēng)差壓也是采用差壓變送器測(cè)量，磨組運(yùn)行期間通過實(shí)測(cè)參數(shù)趨勢(shì)多次提前發(fā)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)取樣管路堵塞現(xiàn)象，采取緊急措施進(jìn)行吹掃，避免磨組跳閘。

通過現(xiàn)場維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和上述案例來看模擬量可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)可以提前判斷測(cè)點(diǎn)取樣是否有堵塞現(xiàn)象或儀表是否有故障，采取緊急措施提前處理，防止設(shè)備誤動(dòng)或拒動(dòng)。而開關(guān)量測(cè)量只有實(shí)測(cè)值達(dá)到儀表設(shè)定值才會(huì)觸發(fā)其動(dòng)作報(bào)警，不能提前防范而使保護(hù)動(dòng)作。從現(xiàn)場實(shí)踐情況來看采用模擬量測(cè)量可靠性明顯高于開關(guān)量，由于模擬量測(cè)量可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備是否故障，測(cè)量參數(shù)是否異常可以有效防止設(shè)備誤動(dòng)或拒動(dòng)。

四、模擬量取代開關(guān)量做保護(hù)邏輯設(shè)想

就鴻電二期現(xiàn)場而言，可將現(xiàn)有的邏輯：如爐膛壓力低、磨煤機(jī)密封風(fēng)與一次風(fēng)差低、火檢冷卻風(fēng)與爐膛差壓低等均為開關(guān)量的保護(hù)或聯(lián)鎖條件進(jìn)行改進(jìn)。

由于上述均是3取2判斷，本人認(rèn)為可以采用兩個(gè)開關(guān)量與一個(gè)模擬量組合、兩個(gè)模擬量與一個(gè)開關(guān)量組合或者均為模擬量，這樣不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)視相關(guān)參數(shù)，而且通過模擬量可以做出報(bào)警、聯(lián)鎖、跳閘條件所需要的信號(hào)，就可以直接減少儀表的安裝數(shù)量，這是開關(guān)量儀表無法達(dá)到的。

通過咨詢一些電廠，就磨煤機(jī)密封風(fēng)與一次風(fēng)差壓保護(hù)條件來講，大多數(shù)電廠都是采用模擬量判斷，現(xiàn)在模擬量儀表、DCS的可靠性完全可以滿足輔機(jī)保護(hù)，那么就可以滿足主保護(hù)，因此本人認(rèn)為主保護(hù)條件為開關(guān)量的也可以改成模擬量，也確信模擬量取代開關(guān)量會(huì)是一種趨勢(shì)。

五、結(jié)論

通過以上論述，不難得出總結(jié)：類似爐膛壓力低低、高高等這類主保護(hù)，雖然尚未采用模擬量，但是個(gè)人認(rèn)為可以用模擬量實(shí)現(xiàn)，并且優(yōu)于開關(guān)量，同時(shí)確信現(xiàn)場的開關(guān)量均可以用模擬量代替。