淺談電廠熱控系統中熱控保護裝置的故障與保護

胡曉龍

中核遼寧核電有限公司 遼寧葫蘆島 125100

1 熱控保護裝置及DCS系統介紹

熱控保護裝置的主要作用是指在設備放生某些足以引起非常嚴重的后果時能夠及時的采用相應的措施并進行保護，從而可以使故障終止，系統停止運行并進行相應的檢測、維修，從而避免設備受到重大的損壞，最大限度的減少人員的傷亡以及財產上的損失。電廠的熱控裝置是保證系統機組安全、穩(wěn)定運行的重要設備，科技的發(fā)展，機組的容量逐漸增大、自動化水平也不斷提升，也就是對熱控保護裝置系統提出更高的要求，對熱控維修人員和技術管理人員提出更新的要求。因此，DCS系統在電廠熱控系統保護裝置發(fā)揮重要作用。DCS系統是分布式控制系統，將DCS系統應用到電廠熱控系統的保護裝置中，能夠加強電廠中熱力設備、熱力系統之間的關系，將DCS系統配合先進的電力設備使用，能夠提高電廠的生產力，強化工作人員對電廠設備的管理。DCS系統能夠及時的發(fā)現熱控系統保護裝置中的異常情況，然后向主設備發(fā)出信號，設備收到信號以后就會及時的將故障設備的電源切斷，避免損失擴大化局面的發(fā)生[1]。

2 熱控保護裝置的故障原因類型

2.1 DCS硬件故障問題

如果DCS硬件出現故障，指示燈就會表現出異常，并且無法驅動現場設備運行，從而使硬件板設備加電之后出現故障，嚴重時可造成設備不能正常運作。有時候即使系統能運行，可還是不能正確顯示應測點數值。造成DCS硬件故障的可能原因有：（1）模塊與底座結構插接不緊密；（2）硬件設備本身出現損壞情況；（3）機柜設備中電源沒有正確輸出；（4）通信線接線放線不正確、撥碼開關出現差錯；（5）也可能是終端匹配器未作連接處理；（6）DCS硬件跳線材料于實際信號需求的類型存在差異，見圖1。

圖1 分布式控制系統組成

2.2 DCS軟件問題

一般情況下，DCS軟件在調試階段或軟件升級后很容易出現故障，這類情況通常是由DCS軟件本身引起的。因為DCS的應用軟件需要處理龐雜的工作，所以，其程序設定也非常復雜。在調試或更新軟件時，組態(tài)人員需要交叉工作，避免遺漏引發(fā)軟件故障。常見的軟件故障有：（1）打印機不能正常工作；（2）更換一次元件后，相關變量參數不符合所設置的參數；（3）主過程控制器組態(tài)信息與從過程控制器組態(tài)信息不一致；（4）網絡通信繁忙；（5）計算機通電后，硬件板初選問題；（6）系統工作時顯示的對應測點值不正確，或者系統設備無法工作；（7）數據庫點組態(tài)的連接信號不符合對應測點值；（8）系統輸出指令后無法驅動設備。

2.3 接地系統和電源的故障

接地系統和電源的故障是熱控保護裝置中常見的問題之一，造成電源故障的原因很多，第一種是由于電源線的質量問題而引起的電源故障，比如電源線的橫切面過小，電源線過小，承受電壓的能力小，電源的絕緣層的絕緣效果不好；第二種是因為電源線連接錯誤導致的電源故障，當電源線連接錯誤時，就會導致電流的輸出與實際電源線的電壓承受力不符，從而引發(fā)熱控保護裝置的故障現象。

3 加強電廠系統熱控保護裝置可靠性措施

3.1 確保熱控元件技術成熟、安全可靠

為了幫助提高DCS系統整體性能的可靠，可以選用安全可靠、技術成熟的熱控元件。近年來，隨著熱控自動化水平不斷提高，企業(yè)對于熱控設備的資金投入也不斷增加，企業(yè)就選用降低熱控元件質量來達到降低成本費用的目的。但是在某些合理、高需求的范圍內，企業(yè)應采用高品質的熱控設備，從而確保DCS系統運行的安全及可靠性。

3.2 優(yōu)化系統硬件與軟件

分布式控制系統是熱控保護裝置的主要組成部分，為了確保熱控保護裝置正常運行，故障檢測人員應對分布式控制系統的硬件與軟件加強重視，采取科學手段與先進技術對其進行優(yōu)化，從而解決系統硬件與軟件故障。分布式控制系統運行程序比較復雜，包含多種硬件與軟件，在長時間工作環(huán)境下，硬件與軟件會因為自身缺陷引發(fā)故障，故而研究人員要大力開發(fā)并落實軟件自我診斷程序，安裝并保證監(jiān)控程序正常運行，以此預防硬件與軟件故障。是分布式控制系統的運行程序與軟硬件組成，檢測人員可以通過分析圖片信息對系統硬件與軟件優(yōu)化方案進行調整，以此保證熱控保護裝置功能性的充分發(fā)揮[2]。

3.3 提高熱控裝置接地標準化。

在實際工作中，熱控裝置的運轉很容易受到外界環(huán)境和外力因素的影響。如果熱控裝置運行受到影響，一方面會影響其測量準確性和測量結果的可靠性，另一方面會影響熱控裝置的穩(wěn)定工作，嚴重的話會導致熱控系統誤發(fā)或錯發(fā)信號，進而導致發(fā)電設備跳閘，影響整個電力系統的正常工作。目前應對這一問題的常用方法是接地，可有效減少外界干擾，保證信號傳輸的穩(wěn)定性和信號的可靠性。在熱控設備的安裝和后期的維護工作中，要嚴格按照《DLT659- 2006 火力發(fā)電廠分散控制系統驗收測試規(guī)程》等行業(yè)標準進行核查，切實做好控制系統接地維護工作，妥善解決接地方面的相關問題。

3.4 定期對設備進行維護

企業(yè)定選聘設備維護的專業(yè)人員來幫助定期維護機組設備，然后晚上小修及大修設備的相關檢修措施、方案。定期對保護系統實行整體檢修、維護，然后在實行設備保護試驗工作。企業(yè)應定期安排熱控系統操作人員進行技術培訓，可通過開展技術講座、技術培訓課等幫助提高技術人員的技術水平，從而投稿設備檢修質量[3]。

4 結語

DCS控制系統作為電廠的重要保護裝置，熱控保護裝置難免會出現這樣或者那樣的問題。在日常工作中，要定期檢查設備，及時發(fā)現設備中存在的隱患故障，予以排除，以保證設備的運行狀態(tài)。停機時，要徹底檢查和維修保護系統，并做嚴格的保護試驗。另外，熱控元件要盡量使用技術成熟、性能可靠的元件，以提高DCS系統整體的可靠性，保證系統運行的安全性和可靠性。