電廠熱工DCS保護誤動和拒動原因、對策分析

杭利新

摘 要：計算機技術和自動控制技術等在電網中應用范圍的不斷擴大，推動了智能電網的發展，但DCS在應用的過程中，產生保護誤動和拒動的可能性較大，影響設備運行的可靠性，甚至在設備發生故障后無法正常啟動保護動作，造成故障的擴大，所以盡可能的降低DCS保護誤動和拒動的發生概率至關重要。在此背景下，本文針對電廠熱工DCS保護誤動和拒動原因、對策兩方面展開研究，為電廠系統維護和管理提供參考。

關鍵詞：電廠熱工；DCS保護誤動和拒動；原因與對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.142

0 前言

電廠熱工DCS保護誤動和拒動發生時雖然保護系統均發生故障，但前者是指有這種故障誘發的主輔設備停運現象，而后者指主輔設備已經發生故障的情況下，因此故障導致保護拒動而使主輔設備故障范圍進一步擴大的現象，可見拒動和誤動既存在共同點，又有差異，為降低誤動和拒動的發生提供了依據。

1 電廠熱工DCS保護誤動和拒動原因分析

（1）系統軟硬件故障。為保障電廠兩個控制器在同時出現故障的前提下仍可以實現停機保護，電廠嘗試將CCS、DEH等控制站添加到原有的DCS控制系統中，但輸出模板發生錯誤、信號處理卡被破壞、網絡通訊受阻等軟硬件保護誤動的現象也隨之出現，這是導致誤動的重要原因。另外，電廠用端子板上的保險絲保護電路不受短路、強電倒送影響的過程中，由于保險絲的容量通常較小，極易被熔斷，也會誘發DCS系統誤動或拒動[1]。

（2）人為操作不規范。相關工作人員在進行日常維護等操作的過程中，如果對萬用表的使用、兩票三制制度的落實、接線操作過程等不規范可能誘發DCS系統誤動或拒動問題的發生。例如操作人員在不確定測量信號狀態的前提下，直接投入汽機真空低保護，可能直接導致保護誤動的發生。

（3）電纜接線和熱工元件故障。隨著電廠相關管理規范的不斷完善，使操作的規范性得到了明顯的提升，延長了設備、線路的使用壽命，但由于電廠電力生產環境中溫度。濕度和粉塵含量均非常高，電纜在應用的過程中老化的速度和嚴重程度仍超出常規環境，而電纜的老化和受損會直接導致其絕緣性的下降，提升短路故障的發生概率，誘發保護誤動。例如，機頭高溫區穿過的電纜絕緣性被破壞的概率較高，由此誘發的保護誤動概率也相對較高。另外，熱工元件處于閥門位置燈位置或承受的溫度、壓力等發生變化，在運行的過程中可能會出現錯誤的信號，誘發保護誤動、拒動，這要求在設計和使用的過程中，盡可能的控制點單元件保護模式的應用[2]。

2 電廠熱工DCS保護誤動和拒動對策分析

電廠熱工DCS保護誤動和拒動的發生并不是偶然的，毫無根據的，所以在電廠日常運行的過程中，為保護設備的安全性和可靠性，應結合其產生的原因，采取有效的對策，筆者認為可以從以下方面著手：

（1）優化DCS電源切換。兩條冗余電源是DCS系統供電的主要形式，但在冗余電源進行切換的過程中，如果其中任何一條電路發生電壓波動，就會誘發電源環流，使系統面臨失電，所以要對電源切換過程進行優化。筆者認為在切換的過程中，應先將兩條電路劃分成主要負載電源和輔助供電電源，在前者正常運行的過程中，就以其作為系統的主要電源，然后按照同樣的原理進行第二條電路的切換，這可以保證系統一直處于被供電的狀態，有效的避免系統失電問題的發生[3]。

（2）提升系統的抗干擾性。系統在運行的過程中，會受到多方面的干擾，提升其抗干擾性可以提升其穩定性，減少保護誤動、拒動等問題的發生。筆者以系統接地抗干擾能力提升為例，電廠操作人員在進行接地的過程中，選用截面在20mm2以上的通道線，并將接地電阻、接地極與建筑物的距離、接地點與強設備的距離分別控制在2Ω以下、15m左右和10m以上，這樣可以使系統接地受強設備、電壓、電流等方面的干擾降至最低，降低保護拒動、誤動的發生概率。（3）優化就地設備的作業環境。雖然電廠在生產的過程中產生的高溫、潮濕和粉塵在目前的生產條件下無法得到全面的控制和處理，但在就地設備安裝和設計的過程中，應盡可能使其適應就地作業環境或使就地作業環境對其產生的威脅降至最低。例如在安裝就地設備的過程中，應結合實際需要和現場環境等，盡可能將其安裝在與輻射性強、干擾性強、溫度高的設備最遠的地方，在設計的過程中，盡可能提升就地設備接線盒的密封性、耐腐蝕性、防潮性等，減緩絕緣性被破壞的速度[4]。（4）重視對相關人員操作過程的規范。雖然電廠的智能化、自動化水平大幅提升，但人工操作任務仍較多，人工操作不規范不僅會導致電力設備、電路性能的下降和使用壽命的縮減，而且可能誘發更加嚴重的電力事故，所以在降低保護拒動和誤動發生的過程中，電廠應認識到通過制度規范、系統培訓等措施提升操作人員的安全意識和操作技能，并利用健全的權責機制，提升操作人員對操作規范性的重視程度的重要性。

3 結論

通過上述分析可以發現，現階段電廠已經認識到熱工DCS保護誤動和拒動對電廠生產可靠性和安全性的影響，并在日常管理的過程中，有意識的結合誤動和拒動發生的原因采取針對性的控制對策，這是電網智能化水平提升和管理水平提高的具體體現，應不斷的優化和推廣。

參考文獻：

[1]叢雷.淺析電廠熱工保護系統的常見故障及防控措施[J].科技創新與應用，2014.

[2]羅瑞.淺談火力發電廠熱工保護系統誤動及拒動的原因及對策[J].中國科技博覽，2014.

[3]梁寶燕，習寶全.分析熱工保護誤動作的原因及處理對策[J].中國科技縱橫，2013.

[4]文群英，潘汪杰，羅紅星.熱工自動控制系統[M].北京：中國電力出版社，2015.