考慮熱態維修可靠性的汽輪機保護系統優化分析

沈志剛 沈婭芳

(廈門華夏國際電力發展有限公司 福建廈門 361026)

0 引言

汽輪機作為能源領域廣泛應用的基礎主機，保護系統的可靠性直接關系到整個電站的安全。保護遮斷信號在汽輪機突破安全底線時緊急制動，使發電機組從運行狀態立即停運以避免人身、設備事故等更大的損失，是整個發電機組的最終安全手段。汽輪機保護系統在一般意義上特指汽輪機危急遮斷系統(ETS)，在更廣義的論述中也將數字電液控制系統(DEH)的超速保護控制納入其中。但即使在較大的定義范疇，對于汽輪機保護系統的大部分研究仍集中于設計功能綜述[1]、對照行業標準的評估改進[2]、不同機型設計特點對比分析[3]、事故問題的分析改進[4]。相較上述以定性評估為主的研究，近年來有部分研究將馬爾可夫模型[5]、可靠性框圖[6]、故障樹分析[7]等方法引入到保護系統定量分析中，并發展出故障容限設計理論。

故障容限是指系統在出現錯誤之后還能繼續執行其預期功能的能力，與可靠性、成功運行和是否出現中斷息息相關。早期較為常見的故障容限方法是設計一定數量的冗余，任何部件失效均被視為可靠性指標降低。隨著故障預防、故障排除和故障預測等互補技術的出現，冗余類型演變為被動型冗余、主動型冗余和混合型冗余等不同配置形式，從系統的角度，關注重點從可靠性向安全性延伸，部件失效劃分為失效-安全型和失效-非安全型，失效-安全型與正常工作同屬于系統的安全態。……