电厂热控保护误动及拒动原因分析

2022-09-12

现如今,各行各业的发展均离不开电力资源的支持,同时对电力资源的需求量也在不断增加。就目前来说,我国电力资源依然主要依靠火力发电,随着科技的进步,火力发电厂也引进了诸多智能化、精密化、自动化的设备,热控保护系统是保障电厂正常运转的重要构成部分,以此确保热控保护系统的运行安全。

1.电厂热控保护

电力资源在我国经济发展过程中发挥着重要的作用,也为推动社会现代化做出了突出贡献。随着市场经济的迅速发展,如今电力的应用范围越来越广,也促进了电厂事业的蓬勃发展。同时,随着科学技术的进步,电厂相关设备也逐渐朝着自动化、智能化、数字化的方向发展,对保障电厂的高效运转提供了良好的支持。如今,供电网络的现代化、智能化改造进程不断加快,对电厂设备提出了更高的要求,必须采取新理念、新操控方法对电厂设备的运行情况进行有效维护,但目前电厂设备自动化、智能化技术应用过程中也面临着一定的问题。例如,对于火力发电厂来说,热控保护系统是其智能化、自动化建设体系中不可缺少的一部分,直接影响着电厂运行是否安全稳定及其电能质量。但实际运行过程中,电厂热控保护系统误动和拒动问题时有出现,使得保护装置的系统精度出现了改变,从而在很大程度上影响着电厂热控系统的运行安全。面对这样的情况,应结合技术研究成果,应用有效的技术措施,对热控保护技术进行优化,减少热控保护误动、拒动的出现,保障热控保护系统的安全运行。

2.电厂热控保护误动与拒动

从设备方面考虑,电厂热控保护系统为功能性设备,若是出现失误,则极易引起安全事故,影响电厂的运行安全。面对热控保护系统的失误问题,必须第一时间采取科学合理、切实有效的举措,对热控保护系统实施维护,立即停止故障设备的运行,并对其进行快速修复,从而在最大限度上降低设备的损坏程度,尽量避免人员伤亡等事故的出现。电厂运营管理过程中,应对上述问题进行重点考虑。同时,若想要确保热控保护装置的运行安全及稳定运行,便要采取合理措施加强对热控保护装置的管理与维护。

对电厂热控保护系统的现状进行分析发现,其自动化控制水平得到了明显的提高,主要体现在热控保护装置方面。例如,现代化燃煤电厂中,DCS控制系统得到了越来越多的应用,DCS控制系统即集散控制系统、分布式计算机控制系统,是一种自动化生产技术,具有分散控制、集中管理的特点。DCS控制系统将计算机技术、现代通讯技术、系统控制技术等有机结合起来,在相关操作窗口提供人机界面,具有良好的通讯功能。电厂热控保护系统中对DCS控制系统进行应用,可实现热控保护系统的自动化程度的提高。但与此同时,也容易出现误动、拒动的问题。减少热控DCS系统误动、拒动的出现,是降低电厂热控保护系统故障发生率、确保电厂热控保护系统高效运行的前提,是当前电厂发展过程中的一项重要任务。

3.电厂热控保护误动及拒动原因

(1)由于DCS软硬件问题而导致的误动及拒动

当前的电厂热控保护系统中,DCS控制系统已经得到了应用,其也处于不断优化与创新的过程中,有效确保了电厂火力发电机组的运行安全与可靠运行。但这就需要在热控保护系统之中添加诸多控制站,若是内部CPU出现故障,则需要停机保护。因此,DCS软、硬件故障问题,是导致热控保护系统误动及拒动问题出现的主要原因之一。而DCS软、硬件之所以出现故障问题,主要原因在于信号处理卡发生故障、网络通讯受阻以及输出模块、设置值模块出现了问题。

(2)由机组电缆接线问题而导致的误动及拒动

若是电缆接线存在虚接或者是短路、断路等问题,也有可能引起保护误动或者是拒动现象的发生。而导致电缆接线出现虚接、短路、断路的主要原因是电缆接线受到了雨水或者是空气的腐蚀、电缆接线的绝缘层出现了破损或者是老化问题、有水渗入或者是进入到了电缆接线端子等。为了减少由机组电缆接线问题而导致的误动及拒动,检修人员应在开展维护、巡查工作的时候重点检查电缆损耗程度,并对电缆接线定期进行保养,一旦发现电缆接线存在安全风险便立即解决,从而避免由于电缆接线故障问题而导致的热控保护误动与拒动的出现。

(3)由热控设备元件问题而导致的误动及拒动

电厂热控设备的元件,如温度、压力、电磁阀等一旦出现故障问题,则会传递出错误信号,导致电厂热控系统的主辅机出现保护误动与拒动的问题。同时,若是技术人员未及时找出、更换老化、不可用的热控组件,也容易埋下安全隐患,导致热控保护误动及拒动问题的产生。如,若是汽机1#轴承的持续振动时间在2秒以下,若是不对振动探头、电缆进行及时更换,则会导致热控保护系统出现故障问题,影响其运动安全,并会导致机组停机,那就不可避免地会造成热控保护误动及拒动问题。

(4)由其他原因而导致的误动及拒动

除了上述原因之外,还有一些其他原因会导致热控保护误动及拒动问题的产生,包括:热控保护系统在设计、安装以及调试的时候存在缺陷问题,影响其自身质量;工作人员没有规范使用万能表、端子排接线,检修后没有及时对仪表电源开关进行调整等,这些人为因素也会导致热控保护误动及拒动问题的产生;虽然通过引进了DCS系统,大大提高了热控保护系统智能化、自动化水平,但若是热控设施电源存在故障问题,如热控装置电源不匹配、电源接插件接触不良等,导致热控保护系统丧失可靠性,从而增加由于电源故障而导致的热控保护误动及拒动问题的发生几率。

4.电厂热控保护误动及拒动的处理措施

明确电厂热控保护误动及拒动的原因之后,应采取有针对性的措施,预防、控制热控保护误动及拒动的发生,从而保障电厂热控保护系统的运行安全。

第一,应提高DCS控制系统软件、硬件的质量,以更好地保障电厂热控保护系统的高效运行。与此同时,也要采取有效的措施,来增强DCS系统软件的自我检测、自我诊断能力,这也可以有效减少热控保护误动及拒动的出现。

第二,针对火力发电机组的CPU、电源等,应尽量实施冗余设计,对于信号采取三取二或者四取三的方法,信号的采集则分散在同一CPU的不同模件上,以减少保护误动、拒动的出现。组装DCS-U的时候,可以串联一个信号品质判断装置,从而对信号品质进行有效判断。

第三,在选择热控元件的时候,应尽量选择稳定性好、技术水平高的热控元件。现如今,热控系统的自动化智能化水平得到明显提高,对热控元件的要求也不断提高,因此,必须选择稳定性好、技术过关的热控元件,以对DCS系统进行优化,根据电厂热控自动化智能化发展的需求,适当增加对热控装置方面的投资,选择稳定性好、品质优良的热控设备,提高DCS系统的整体质量及其可靠性。

第四,对保护逻辑组态进行优化与完善,从而在根本上保障热控保护系统的运行安全,减少热控保护误动及拒动的出现。对热控装置的设计、组装以及施工等进行强化,保障电厂热控保护系统的稳定运行。与此同时,应对电子间内部环境进行严格控制,电子间内部的灰尘、湿度等,会影响热控电子设施的质量。通过对电子间内部的工作环境实施有效的控制,可以延长电厂热控装置的使用寿命,还可以保障电厂热控保护系统的安全运行。就现阶段的情况来看,电厂热控就地设施的实际工作环境相对较差,因此,应对电厂热控就地设施的工作环境进行优化与改进,以保障电厂热控保护系统的有效运行。重点在于,应尽可能地使电厂热控就地装置的接线盒完全密封,并做好防潮处理;在摆放热控就地装置的时候,应尽量避开辐射、热源等区域,并要将其安装在仪表柜中,条件允许的情况下,还可以应用样管来实施防冻伴热处理。