火力發(fā)電廠機組主輔機保護(hù)連鎖可靠性核查的必要性和方法

徐兵

【摘 要】近十余年來，DCS系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，DCS依靠技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢逐步滲透到火電廠各個控制領(lǐng)域中，近些年來甚至出現(xiàn)了全廠DCS一體化機組。隨著DCS功能和范圍的不斷擴(kuò)大，國家電力行業(yè)規(guī)程和規(guī)范也不斷進(jìn)行了修訂，DCS系統(tǒng)設(shè)計的可靠性、組態(tài)邏輯的合理性、完善性等要求日益提高。許多長期服役機組其設(shè)計必然不能完全滿足當(dāng)今最新電力行業(yè)規(guī)程的需要，新建機組由于基建期間生產(chǎn)建設(shè)周期的壓縮等不利原因，間接影響到其設(shè)計水平和調(diào)試質(zhì)量，從而導(dǎo)致DCS熱控保護(hù)系統(tǒng)的可靠性降低。因此對火力發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全面的核查和整改將變得十分必要。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；保護(hù)連鎖；可靠性核查

1 目的和意義

DCS熱控保護(hù)系統(tǒng)是火力發(fā)電廠一個十分重要的、不可缺少的組成部分，對提高機組主輔設(shè)備的可靠性和安全性具有十分重要的作用。在主、輔設(shè)備發(fā)生某些可能引發(fā)嚴(yán)重后果的故障時，及時采取相應(yīng)的措施加以保護(hù)，從而軟化故障，停機待修，避免發(fā)生重大的設(shè)備損壞和人身傷亡事故。在主輔設(shè)備正常運行時，保護(hù)系統(tǒng)因自身故障而引起動作，造成主輔設(shè)備停運，稱為保護(hù)誤動，并因此造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失；在主輔設(shè)備發(fā)生故障時，保護(hù)系統(tǒng)也會發(fā)生故障而不動作，稱為保護(hù)拒動，并因此造成事故的不可避免和擴(kuò)大。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，熱工保護(hù)誤動和拒動的情況在各個電廠時有發(fā)生，如何防止DCS系統(tǒng)失靈和熱工保護(hù)誤動、拒動，進(jìn)一步提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性，成為火力發(fā)電廠日益關(guān)注的焦點，因此對火力發(fā)電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全面的核查和整改將變得十分必要。

2 實施方式

2.1 前期工作

了解機組概況，汽輪機和鍋爐的生產(chǎn)廠家，本火力發(fā)電廠所選用的汽輪機和鍋爐所屬類型和具體設(shè)備參數(shù)。對應(yīng)的輔機都有哪些設(shè)備。

2.2 人員組織

參加核查的人員以電力行業(yè)規(guī)程、規(guī)范為基礎(chǔ)，憑借多年的邏輯設(shè)計、組態(tài)和調(diào)試經(jīng)驗，在機組的現(xiàn)場，借助于工程師站以及與電廠生產(chǎn)技術(shù)人員的詳細(xì)交流，對各熱工保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行排查，對不正確、不完善之處進(jìn)行分類統(tǒng)計，提出相應(yīng)的整改意見，進(jìn)行充分的研討和論證。核查的目的是盡可能降低由于本廠熱工保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計不完善、保護(hù)系統(tǒng)誤動、拒動所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

3 評估方法及檢查內(nèi)容

3.1 熱工保護(hù)系統(tǒng)評估方法

從邏輯保護(hù)的科學(xué)性、控制邏輯的合理性、系統(tǒng)的完善性、信號取樣方式及配置、系統(tǒng)安裝質(zhì)量和檢修維護(hù)質(zhì)量、管理水平等各方面進(jìn)行綜合核查。

工作重點分為以下幾個方面：

3.1.1 機組近年來保護(hù)動作情況分析及總結(jié)

通過近年來的動作統(tǒng)計，查找已經(jīng)暴漏出的明顯缺陷，進(jìn)而預(yù)估保護(hù)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)易出現(xiàn)在哪些方面。

3.1.2 熱工保護(hù)系統(tǒng)管理核查

管理核查重點就以下幾個方面進(jìn)行檢查

a.保護(hù)項目配置是否符合規(guī)程及廠家要求，嚴(yán)防保護(hù)項目不全帶來的后果；

b.保護(hù)定值管理，確認(rèn)保護(hù)定值來源是否合理，確認(rèn)取樣裝置是否進(jìn)行定期校驗，校驗結(jié)果是否符合規(guī)程要求；

c.保護(hù)系統(tǒng)是否定期進(jìn)行試驗，保護(hù)投退方法是否科學(xué)有效；

d.保護(hù)系統(tǒng)檢查記錄，投運前檢查及在線巡檢報警監(jiān)視；

e.是否建立完善的保護(hù)動作技術(shù)檔案，并進(jìn)行閉環(huán)管理（系統(tǒng)、熱工專業(yè)應(yīng)分別獨立）。建立保護(hù)系統(tǒng)巡檢措施及完善保護(hù)智能報警。

3.1.3 保護(hù)控制系統(tǒng)性能核查；

a.重點檢查接地情況；

b.重點檢查電源設(shè)計及電源切換功能；

c.定期控制系統(tǒng)測試試驗結(jié)果；

d.控制系統(tǒng)報警設(shè)計的合理性和完善性，當(dāng)控制系統(tǒng)失效時采取何種措施保障人身和設(shè)備安全；

e.檢查控制器負(fù)荷率及掃描周期等配置。

f.GPS是否工作正常，精度滿足實際需要。

3.1.4 保護(hù)測點取樣配置核查；

a.重點檢查取樣系統(tǒng)設(shè)計是否合乎規(guī)程要求；

b.重點檢查重要測點安裝位置是否合適；

c.保溫、防塵、防水等防護(hù)措施檢查。

3.1.5 硬跳閘回路可靠性分析及核查

a.重點檢查MFT跳閘硬回路設(shè)計是否合理，失效率是否較高；

b.重點檢查ETS硬回路設(shè)計是否合理，失效率是否較高；

c.保障停機后的重要設(shè)備控制回路是否具有獨立于DCS外的自啟動及自聯(lián)鎖等功能；

d.其他重要輔機控制裝置回路檢查，如小機、火檢、TSI等。

3.1.6 控制邏輯處理分析及核查。

a.重點檢查主保護(hù)控制邏輯設(shè)計是否滿足規(guī)程和廠家設(shè)計要求；

b.重點檢查重要聯(lián)鎖保護(hù)邏輯是否存在誤動、拒動隱患；

c.嚴(yán)查單點保護(hù)及熱電阻是否設(shè)置合理的斷線保護(hù)功能；

d.抽查主要調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否設(shè)計有保護(hù)限制功能，如MFT超馳關(guān)閉引風(fēng)等。

3.2 基于《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求及編制釋義》的專項檢查

依據(jù)國家能源局2014年4月15日頒布的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求及編制釋義》，抽取其中關(guān)于熱工保護(hù)相關(guān)的條目進(jìn)行專項檢查。

3.3 基于各個發(fā)電集團(tuán)統(tǒng)計的經(jīng)典案例的專項檢查

依據(jù)各個發(fā)電集團(tuán)統(tǒng)計的經(jīng)典停機案例進(jìn)行相關(guān)排查工作。

4 保護(hù)系統(tǒng)問題匯總及建議

對核查內(nèi)容進(jìn)行匯總并形成表格，指出所核查的內(nèi)容、結(jié)果和建議。

5 總結(jié)

由于各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)定、導(dǎo)則等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也有模糊的地方，特別是當(dāng)參與保護(hù)或連鎖的模擬量測點異常時，邏輯如何處理并未作明確說明。因此有些修改建議只是按照目前DCS組態(tài)邏輯的常規(guī)做法進(jìn)行。其目的是最大限度地提高機組的安全水平，盡量減少由于DCS控制邏輯組臺原因給機組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行帶來的不利影響。

通過保護(hù)評估和專項檢查工作，充分了解本廠兩臺機組保護(hù)運行的狀況，存在的問題，并根據(jù)問題提出一些相應(yīng)的治理措施。總的來說，該廠機組在保護(hù)設(shè)計、管理、取樣配置及邏輯處理等方面，都存在很多需要亟需改進(jìn)的地方，需要有關(guān)各方領(lǐng)導(dǎo)和一線管理人員加大重視力度。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]