電廠熱工保護誤動及拒動原因淺析及對策

聶石武 華電龍口發電股份有限公司

熱工保護系統是電廠控制不可或缺的組成部分，在提高主、輔設備可靠性和安全性方面發揮著重要作用。主輔設備故障可能會產生嚴重后果，應及時預防設備故障。避免造成重大的設備損壞和人身傷害。

一、熱工保護誤動、拒動原因分析

1.硬件和軟件故障。DCS控制系統中保護的開發已成為重要的環節（例如ETS、FSSS、DEH等。）旨在確保機組的安全性和可靠性。如果兩個控制器同時出現故障會造成保護動作停機，DCS硬件和軟件故障也可能導致保護誤動，主要原因包括控制器、I/O輸出、電源、網絡通信故障等。

2.熱工部件出現故障。作為熱工保護信號的一部分，主要部件的安全運行對熱工保護的可靠性至關重要。主要保護故障如：溫度、壓力、液位、流量、閥門位置、電磁閥故障等。發電廠控制系統保護誤動原因中主要輔助設施的保護誤動、拒動比例大，熱工保護故障主要是由于熱工部件誤動、拒動造成的，主要原因是零部件老化和質量差，系統保護設計不正確，使用單點參與保護組會增加誤動的風險。

3.電纜連接斷路、短路、虛接是電纜連接引起的保護誤動的主要原因。在生產中電纜老化、絕緣損壞；外圍設備未做好防護措施造成元件連接器端子進水、松動或腐蝕等都會造成保護誤動。

4.電源出現故障。隨著熱工控制自動化程度的提高，因控制電源故障引起誤動、拒動次數逐年上升，這主要是由于熱工控制裝置的電源余量不足，或者電源回路設計不可靠等原因造成的。

5. DCS的工作環境不符合要求。DCS工作環境非常嚴格，其溫度和濕度必須在一定范圍內。一般來說，北方發電廠更容易達到溫度和濕度要求，但南方發電廠需要采取更多措施來滿足濕度要求。中國南海沿岸的幾個發電廠只使用空調，電子機房的濕度通常在雨季達到70%至75%之間，甚至90%以上，暴露了短板，嚴重影響了DCS系統的穩定運行。在發電廠中，由于數字量輸入信號的端子冷凝，端子上的保護信號自動接通，導致單元主控制器不能正常工作。因此，只有空調系統不能滿足機房濕度要求的情況下，必須在電子間安裝幾臺大功率抽濕機，以確保濕度符合要求，避免端子板結露導致發生意外造成保護誤動事故。

6.取樣管路未正確安裝或堵塞。汽水取樣管道必須向某個方向傾斜，不得有積水。但是，在實際安裝過程中，由于各種原因，汽水取樣管道沒有按照規定傾斜和傾斜方向安裝，導致管道積水、影響測量精度、導致測量錯誤，安裝真空冷凝器取樣管路時經常會出現此問題。此外，由于取樣管路不流動，測量的參數通常反映環境和工作狀態變化不大的實際情況，但當取樣管路的環境溫度突然變化時，測量的值由于測量管路不暢而突然變化，造成保護誤動。

7.人的因素。人為因素造成的保護誤動主要是由于熱工人員走錯間隔、端子排電纜短接不當、錯強制或漏強制信號、萬用表使用不當以及沒有嚴格執行“兩票三制”。

二、防止熱工保護誤動、拒動技術應采取的措施及對策

1.使用冗余的設計。保護系統控制電源和CPU冗余設計已成為常見現象，保護運行設備的一些動作電源也需要監控，應有效評估和監測某些重要接點。重要測量點的測量渠道必須分布在不同的卡件上，以分散風險并提高可靠性。在可能的情況下，還必須對汽水設備就地取樣孔進行多點獨立取樣，以提高可靠性和便于故障處理。鑒于上述情況，冗余設計在檢測、減少和消除缺陷方面非常必要。

2.盡可能使用成熟可靠的熱控組件。隨著熱控自動化程度的提高，熱控組件的可靠性要求也越來越高。因此，使用成熟可靠的熱控組件對于提高DCS的整體可靠性至關重要。DCS溫度、濕度控制設備的投資也隨著控制自動化的要求而增加，不能為了節省投資而使用不符合要求的設備。在投資合理的情況下，應選擇高質量和運轉良好的熱控設備。以提高DCS系統及保護系統的可靠性和安全性。

3.優化邏輯保護配置。優化邏輯保護配置對于提高保護系統的可靠性和安全性以及降低熱工保護系統的誤動、拒動率非常重要。

4.提高DCS硬件質量和軟件自我診斷能力。提高DCS的硬件和軟件質量及自我診斷能力對于防止設備故障非常重要。

5.嚴格控制設計、施工、調試和維護質量。提高熱控設備的設計、施工、調試和維護質量對于提高熱控保護的可靠性具有長遠意義。

6.嚴格控制電子間的環境條件。溫度、濕度、灰塵和振動對熱工電子設備影響很大，嚴格控制電子設備的工作環境，可以提高電子設備的使用壽命。我們必須對此給予應有的重視。

7.改善熱控設備的工作環境。現場設備的工作環境通常較差，改善現場設備的工作環境對于提高整個系統的可靠性至關重要。現場設備接線盒應盡可能防水、防潮、防腐蝕；現場設備應盡可能遠離熱源、輻射源和干擾；現場設備盡可能安裝在儀表柜內，必要時對取樣管和柜內采取防寒防熱措施。

8.嚴格執行定期保養制度。做好機組大小設備的維護管理，及時發現設備隱患，使設備保持良好運行狀態，做好日常維護和測試工作。一旦停機，必須對保護系統進行全面檢查，并進行嚴格的保護測試。

以上是在實際工作中保護誤動或拒動的情況，經過實際檢驗后，處理措施是有效的。但是，由于當地情況多種多樣，仍然有許多保護誤動或拒動的情況。只要認真總結工作情況，仔細維護設備，認真考慮相關保護邏輯，嚴格遵守有關規范和條例，這將大大降低發生事故或保護拒動或誤動的風險，確保設備安全穩定地運行。