電廠熱工DCS保護誤動和拒動原因、對策分析

張 全（內蒙古京能康巴什熱電有限公司，017000）

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電廠熱工DCS保護誤動和拒動原因、對策分析

張 全
（內蒙古京能康巴什熱電有限公司，017000）

摘要：保護誤動主要是由于保護系統自身故障引起的，使得主輔設備停運；保護拒動的產生，主要是在主輔設備發生故障時，需要保護系統的運行和工作時，但是保護系統由于自身的故障而停止工作，進而造成了事故的擴大，產生了保護拒動。分析電廠熱工DCS保護誤動、拒動的原因，找出相關的防范對策，對于提高火力發電廠的經濟效益具有重要意義。

關鍵詞：電廠；DCS；誤動；拒動；原因；對策

0 引言

隨著電力事業的不斷發展，各種高新技術也呈現出日新月異的發展現狀，使得各種發電設備日益自動化和智能化，提高系統的安全性和可靠性變得更加重要。對于電廠的熱工DCS控制系統來說，分析其誤動拒動的原因，在熱工保護系統在技術和管理制度上采取可靠的措施，加強對其故障的檢測和防范能力，有利于提高整個機組的安全性和經濟性。

1 電廠熱工DCS保護誤動和拒動的發生原因

1.1 DCS軟硬件故障

DCS軟硬件故障是造成熱工保護誤動、拒動的一大原因，這主要是因為，隨著DCS控制系統的不斷發展，在熱工保護系統中加入了諸如CCS、DEH等控制站，使得兩個控制器在同時發生故障時能夠進行停機保護，這也就引起了DCS軟硬件保護誤動情況的發生，其主要的情況包括以下幾種，信號處理卡損壞、輸出模板有誤、設定值模板出現故障、以及網絡通訊不暢等。

此外，在DCS系統中，對運行設備啟停的檢測，一般是通過DCS本身的查詢電壓來實現的，但是為了防止外圍電路對DCS造成損害，在大多數的DCS控制系統中，每個端子板上都設置有相應的保險絲，在短路或者強電倒送時，保險絲就會自動熔斷，進而達到保護整個電路的目的。但是由于保險絲的容量一般都比較小，常常會發生熔斷的現象，導致系統無法檢測到設備的真實情況，這就引發了熱工保護的誤動、拒動現象。

1.2 熱工元件故障

熱工元件是熱工保護中，進行信號采集的重要組成部分，熱工元件能否安全可靠地運行，直接關系到熱工保護的安全性和可靠性。但是，由于溫度、壓力、流量以及閥門位置燈原因，常常會造成誤發信號，使得主輔機產生保護誤動、拒動的現象。因此，要加強對熱工元件的選購和設計，盡量避免單點參與機組保護的模式，進最大可能降低機組保護誤動的風險。

1.3 電纜接線故障

許多火力發電廠的工作環境有了很大的改觀，在一定程度上提高了工作效率，激發了員工的工作積極性。但是，由于電廠自身的特殊性，常常因為自身高溫、潮濕、粉塵的作用，造成大部分的電纜老化，降低了電纜的絕緣性，很大可能造成短路的現象，進而導致保護誤動的現象。比如汽輪機保護系統中，有的信號電纜必須經過機頭的高溫區域，這就造成了電纜的絕緣性降低，存在很大的安全隱患。

1.4 人為因素

人為因素也是引起火力發電廠熱工DCS保護誤動、拒動的重要原因，人為因素的發生，絕大部分是由于工作人員在進行日常工作和維護時，看錯端子排接線、使用萬用表時不規范、沒有嚴格執行兩票三制的制度等，比如在某一發電廠中，曾經發生過投汽機真空低保護時，導致汽機保護誤動作，對其進行調查和分析之后發現，該工作人員在沒有得知測量信號是否存在的情況下，直接將該保護投入，沒有按照嚴格的保護和規定程序執行，進而導致了汽機低真空保護的誤動情況。

2 電廠熱工DCS保護誤動和拒動的防范策略

2.1 改善DCS電源切換問題

DCS系統是由獨立的兩路冗余電源進行供電，但是在實際的操作過程中，兩條冗余電路的電源切換方式，很可能導致設備電源的故障，這也是在生產活動中容易被忽略的地方。一般來說，電源切換電路是由兩個繼電器組成的，每個繼電器都承擔了一半的負荷，但是如果其中的一條電路出現電壓波動現象，那么將會出現電源環流的現象，有可能導致整個DCS系統失電情況的發生。對于電源切換問題，可以通過以下切換電路進行，具體的原理圖如下所示。

圖1 DCS電源供電系統圖

DCS電源供電切換的原理主要是，將第一路的電源作為主要的負載電源，然后將第二路電源作為輔助供電電源，只要主供電電源存在，那么整個系統將以主供電電源為主，這樣的方案可以使得電源切換回路比較安全可靠。另外一路的負載切換回路原理也跟這個相同，僅僅將第一路和第二路的位置調換下即可。

2.2 增強DCS系統的抗干擾能力

增強DCS系統的抗干擾能力，能夠最大限度地保障整個系統的穩定運行，本文從電纜的抗干擾性、信號的防干擾、以及系統接地等幾個方面，進行著重的分析和研究，能夠有效地提高火力發電廠的系統抗干擾能力。首先，對于DCS系統來說，應該選擇正確的接地地點，不斷完善接地系統，提高系統接地的方式。在進行接地時，一般選用截面大于20mm2的通道線，接地的電阻應該小于2歐姆，同時，接地極要盡量埋在距離建筑物15m的地方，控制DCS系統接地點與強設備的距離，最起碼要保證在10米以上，這樣才能最大限度地增強DCS系統的抗干擾能力。

2.3 改善熱控就地設備的工作環境條件

根據火力發電廠熱工DCS保護產生誤動、拒動的原因可以看出，熱控就地設備的工作環境，對于提高整個系統的安全性、可靠性也具有很重要的意義。因此，火力發電廠要加強對熱控就地設備的工作環境條件的重視，從以下幾個方面出發，就地設備盡量遠離熱源、干擾和輻射，就地設備的接線盒要盡量設計的密封、防潮，同時還要加強防腐蝕的能力。

3 結語

電廠熱工DCS系統對于整個火力發電廠來說，對生存和發展的關鍵，本文通過對熱工DCS系統的內涵和研究價值的了解，從DCS軟硬件故障、熱工元件故障、電纜接線故障、設備電源故障、人為因素等五個方面，對熱工DCS保護誤動、拒動的原因進行了詳細的分析，進而從改善DCS電源切換問題、增強DCS系統的抗干擾能力、改善熱控就地設備的工作環境條件、完善冗余設計、優化系統設備等幾個方面，對電廠熱工DCS系統提出了一系列的改進措施，以期能夠促進其更好的發展。

參考文獻

［1］張繼偉.火力發電廠熱工保護誤動、拒動原因分析與研究［J］.科學時代，2012（11）：136-137.

［2］王躍，孟春花.熱工保護誤動、拒動原因分析與策略探討［J］.世界華商經濟年鑒·科技財經，2012（12）︰187.

［3］尹峰，韋東良.火電廠DCS性能考核試驗與可靠性分析［J］.熱力發電，2006（11）︰65-67.

Analysis on the causes and Countermeasures of malfunction and rejection of thermal power DCS protection in power plant

Zhang Quan
（Equipment Department of Inner Mongolia Jingneng Thermal Power Co. Ltd.of Kangbashi，Ordos city of Inner Mongolia，017000）

Abstract：Protection misoperation is mainly due to the protection system due to its failure，the winner of the auxiliary equipment outage；tripping protection，mainly in main and auxiliary equipment failure，the need for protection system running and working，but protection system due to their own fault and stop working，which resulted in the expansion of the accident，the protection maloperation.It is significant to analyze the reason of malfunction and refusal of thermal power DCS protection and find out the relevant countermeasures， which is of great significance to improve the economic benefit of thermal power plant.

Keywords：power plant；DCS；malfunction；refusal；reason；countermeasure