火電廠熱工保護邏輯與設備優化

鄭永全

摘要：熱工保護是火電廠對于發生危險的一項緊急應對保護措施，當火電廠的工作機械在運行過程中發生危險，甚至危及到生命財產安全時，熱工保護系統會自動采取保護措施，防治災害的擴大，保護機械設備的安全。針對火電廠的熱工保護邏輯在實際運行中存在的一些問題與缺陷，本文就其全面系統的優化與改造進行了闡述和分析，事實證明，改造后的實際效果也完全能夠完全滿足保證機組安全運行的作用，大大的超出了預期的優化效果。此外，熱工保護系統使用至今并未發生誤動或是拒動的現象，達到了保護機組安全的目的，也減少了因誤動帶來的不必要的經濟損失。

關鍵詞：熱工保護；邏輯；優化；火電廠

熱工保護就是通過對機組的工作狀態以及實時的運行參數進行監測與控制，從而起到保護的作用，若是機組發生故障，會采取緊急的處理法案并發出警報警示工作人員，必要時可能會自動切除某些正在運行的設備，對需要進行處理的設備發出跳閘信號并進行跳閘處理工作。熱工保護系統是火電廠必不可少的一個安全系統，是保證機組安全的保護系統。雖然熱工自動化的程度越來越高，但是誤動、拒動的現象也還是時有發生，故而對其進行邏輯進行優化也是十分必要的。我們對其進行邏輯優化的主要目的就是讓他應該出現警報跳閘的時候動起來，在機械正常使用的情況下，絕對不能出現誤動的可能。事實上，因為一些外在因素的影響，許多熱工保護的邏輯存在的嚴重的問題，我們需要對這些問題進行逐一的分析與研究，避免誤動與拒動所造成經濟損失，要全面的杜絕誤動的可能性，也要注意避免出現拒動現象的發生。本文針對熱工保護的邏輯以及發生誤動或者拒動的情況進行了合理的分析與研究，對發生故障的問題進行了全面徹底的研究與分析，以徹底避免這類故障問題的發生，深入探討了每一項的邏輯原理，并對其進行深入的優化以達到保護機組設備安全的目的，并保證不會存在邏輯上的判斷錯誤，全面降低誤動或拒動現象的發生。

1 熱工保護的邏輯優化

1.1 重大輔機涉及閥門全關保護邏輯

對于只有一個閥門出口的輔機，若出現跳閘情況，熱工保護在實際的運行過程中可能會出現閥門全關的情況，也可能會出現閥門全開信號消失的情況，對于這一類故障問題，經過分析研究，一般是由閥門的控制回路引起的。由于控制回路的故障，做出錯誤的判斷，從而會出現閥門全關的判斷，還會引起聯跳輔機狀況的發生。為了避免這類故障，對閥門故障判斷的邏輯進行了優化與調整，正加了光字牌等引起操作人員注意的報警措施。對于同時擁有進出口閥門的輔機跳閘邏輯，也同時存在著這類故障，也有誤判誤動的可能，因此也對其做了相對應的優化調整，全面系統的對判斷系統做出了優化分析。

1.2 重大輔機設備停信號邏輯

在重大輔機設備停信號邏輯中，六大風機的信號存在不能翻轉的現象，由于信號都是SOE類型，對于這類信號，我們并采用了全新的判斷模式，若當風機電流小于設定值時，就會做出風機停止的判斷狀態。

1.3 重大輔機軸承溫度保護邏輯

在實際的工作現場，溫度保護通常采用的是但溫度測點與雙溫度測點兩種狀態的輔機。通常情況下，對于單溫度測點輔機而言，因為單溫度測點輔機所測得溫度可能會有一定的不確定性，中間的環節出現問題，也有可能造成溫度的上升，可是卻沒辦法分辨是哪種狀況引起的溫度上升，無法加以區分，也會引起設備的誤動，可能會導致跳閘現象的發生。曾經有的發電廠因溫度的異常上升導致設備出現誤動，發生了跳閘的現象，因此，采用溫度的判斷邏輯已經不符合保護的邏輯，所以將溫度保護改為增加速率保護，增加的速率超過限制高的，就會進行報警，一定要有光字牌，提醒相關操作人員的注意趨于穩定，保護系統會自動退出，以免保護時間過長，影響實際工作。

對于雙溫度測點的輔機，因為原本的保護邏輯為主要任意一點的溫度達到跳閘值就進行輸出跳閘信號，存在著較大的誤動可能，我們對于這類雙溫度測點的保護邏輯進行了優化，當兩個測點同時超過跳閘值的時候，才會進行聯跳輔機，若是某一個測點出現超過跳閘值另一個測點壞質量，也會出現聯跳輔機。至于兩個測點都壞質量，不會出現聯跳輔機，由現場的工作人員是工作情況決定是否執行操作。

對于三個溫度測點的輔機而言，工作原理其實和雙溫度測點輔機沒什么不同，邏輯也與雙溫度測點輔機一樣，存在誤動的情況。必須采取三重優化措施，進行邏輯原理優化，加入速率判斷邏輯，光字牌報警提示，使得工作人員詳細關注參數的變化，以采取相應的實際操作。

1.4 重大輔機模擬量和開關量信號保護邏輯

對于模擬量的保護邏輯而言，由于但測點保護邏輯存在一定程度的誤判性，我們通常采用對壓力、液體、流量以及轉速等信號進行相對應的取樣分析，采取三個獨立的取樣點，然后對取樣進行高低判斷，最后再決定是否輸出跳閘信號。尤其需要特別注意的就是模塊的相關參數設定。若是出現參數設置失誤的狀況，一定會出現跳閘現象，但是在具體的生產工作中，還是要根據具體的工作情況來進行確定。輔助系統的相關參數設置不當，信號點間超過誤差也會出現設備的跳閘現象，因此，對于不會出現較大幅度變化的參數的情況，通常不要選用模塊來進行相關參數的設定，很有可能因為參數的設置不當而產生相對誤動或是拒動的可能。對于未涉及到的具體設置，一定要做到提前預警，增加光字牌報警來提醒相關工作人員的注意。

對于開關量的邏輯保護，所采用的邏輯是進行三重的或者多重的測點，然后再進行的就是三重化的邏輯判斷，從而判斷出重大輔機的跳閘回路。在實際的應用中，重大的輔機比如六大風機就是只涉及一個輸出信號，但是卻有一個對應的繼電器送至電氣回路。但若是發生故障，也有發生拒動的可能，對此，必須要進行重新的設計，對邏輯進行徹底的整改與優化。新的設計采用多個繼電器進行信號的測點，只有出現多個繼電器同時發生警報行為，才會輸出跳閘信號。

對于DCS以及現場送至ETS的信號而言，這類信號由高排溫度高、斷水保護等信號組成。在DCS的內部進行三重化邏輯的判斷之后再進行輸出高排溫度高和斷水保護的信號，然后將信號送至ETS內。然后這類型號都是由模擬量進行判斷的，存在著一定程度的錯誤判斷的可能。同樣的對于MFT跳閘汽機而言也是一樣的，若是信號被拒，也存在著跳機的可能。對于這一類的故障問題，我們通常做的就是將不同的三個獨立測點然后再進行邏輯判斷，進行邏輯判斷后再進行輸出，之后采用三個不同分分支做優化處理，綜合處理后再決定是否輸出跳閘信號。之后就是對跨系統的方案進行優化處理。

1.5 汽機振動保護邏輯

現如今大部分的汽機振動保護所采用的方法都是對現場的信號進行采集，然后在經過前置放大器的處理，在進入汽輪機的實控系統，之后再將進行處理后的邏輯信號進行輸出判斷，最后將跳閘信號送至ETS系統中進行跳閘的操作。

一般汽機都是采用復合振動跳機，現如今因為邏輯的不完善，很多小氣機，氣泵等都存在的一定程度的誤動的可能性，為了對其進行全面系統的邏輯優化，最后經過系統的研究與分析，最終決定采用全新的邏輯優化模式，以保護邏輯中的振動數值出現壞點作為振動高的信號依據標準，也是實行跳閘信號的信號標準，只要有兩個以上的壞值出現，就會發出振動信號，就會輸出跳閘信號。

2 優化效果

對于邏輯優化的改造最終保證每一項可以進行優化改造的項目都進行了優化改造，并且改造的效果要大大超出了預期效果，改造優化前可能每年會出現一到兩次誤動現象的發生，但是改造后使用至今，未發生輔機誤動的現象，大幅度的降低了誤動的發生，也減少了拒動的發生，從根本上保證機組的安全運行，從而避免了誤動所造成的經濟損失。

3 結語

熱工保護邏輯是保證設備安全的重要邏輯系統，由于系統往往存在一些弊端，導致誤動、拒動現象的時有發生，對熱工保護邏輯進行全面系統的優化，不但保證了機械設備的安全，更是減少了誤動、拒動所造成的經濟損失，熱工保護邏輯還是要在今后的實踐中不斷地優化完善，從而徹底杜絕誤動、拒動現象的發生，更為全面的保護機械的安全，以避免造成不必要的經濟損失。

參考文獻：

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