探究完善电厂热工保护系统可靠性措施

工业技术　ＳＣｌＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ　。　２　０。１　１　ＮＯ　．。３　０．１ｊ２圆　关于提高热工保护可靠性及安全性的对策分析　程松党　张志鹏　（大唐国际发电股份有限公司下花园发电厂　河北张家口０７５３１１）　摘要：热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分，它以安全运行为前提，是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。熬工保护　系统在主辅设备发生严重故障时，能及时采取针对性的防御或修补措施，保障人身安全和设备安全运行。本文从介绍热工保护概念入手。　分析了热工保护对于火电厂的安全运行的重要性，并引入了ＤＣＳ系统来介绍其在促进热工高度自动化，实现机蛆可靠性及安全性方面所起　到的重要作用。　。　关键词：热工保护　可靠性和安全性ＤＣＳ系统　中图分类号：ＴＭ６２１．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２－３７９１（２０１１）１　０（ｃ）－０１　０１—０２　１热工保护的概念　热工保护是指在机组启停和运行过程　中，通过对机组及其主要辅助设备的工作　状态和运行的热力参数及电网的运行状态　的实时在线监测，在主辅设备及系统的热　力参数及电网发生异常或故障时，及时发　出报警信号，紧急情况下自动启动或切除　某些设备或系统，使机组仍然维持原负荷　运行或减负运行ｔ当发生重大故障而危及　机组设备安全时，自动停止机组运行并记　录相关信息。一般来说，一套完整的热工保　护系统包括监测装置、报警装置、控制逻　辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线　试验装置等。　２热工保护对火电厂安全运行的影响　热工保护对火电厂安全运行的影响体　现在其对锅炉和汽轮机等核心装置上，其　重要性也即体现在热工保护系统的可靠性　和安全性对这些装置的保护上。热工系统　中的各种热力设备在热工保护下会降低故　障的发生率，甚至自动修复故障，从而大大　提高了火电厂的安全性和可恢复性。热工　保护系统一般分两级保护即事故联锁回路　保护和事故跳闸回路保护。前者的作用是　维持机组在故障情况下继续运行或者在危　险工况或自动控制系统失灵时联锁切除设　备运行，跳闸处理的目的是防止机组发生　机毁人亡的严重事故。二者均是一种保护　手段，对确保火电厂安全运行具有极其重　要的作用。、　３热工保护系统常见的问题　３．１　ＤＣＳ硬件故障　硬件故障主要表现为一般模件故障和　控制器故障，前者往往会导致设备误动作，　后者引发的故障表现为：一是控制器误发　信号导致机组跳闸；二是控制器Ａ与Ｂ切换　过程中异常导致机组跳闸；三是控制器Ａ和　Ｂ切换过程中异常，热工人员处理操作不当　导致机组跳闸。　３．２热工逻辑及现场设备故障　当用作联锁保护的测量信号本身不可　靠时，系统的误动概念会大大增加，而热控　保护联锁系统中的触发信号采用了不少单　点测量信号，由于这些设备和系统运行在　一个强电磁环境，来自系统内部的异常和　外部环境的干扰，如接线松动、电导耦合、　电磁辐射等都可能引发单点信号保护回路　的误动。像温度测量和振动信号受外界因　素干扰、变送器故障、位置开关接触不良或　某个挡板卡涩开关不到位，一些压力开关　稳定性差等。统计数据表明，热控单点信号　保护回路的异常，很大程度是外部因素诱　导下的瞬间误发信号引起，不少故障仅仅　是因为某个位置开关接触不良或某个挡板　卡涩造成机组跳闸。　４提高热工保护可靠性及安全性的对策　４．１针对逻辑与现场设备故障的对策　一是最好不在保护回路中设置运行人　员可投、切保护和手动复归保护逻辑的任　何操作设备。２００ＭＷ及以下机组的工程师　站中已设计有投切开关的保护系统应设置　有状态显示和投、切开关操作的确认功能。　二是ＭＦＴ、ＥＴＳ、ＧＴＳ间的跳闸指令必　须至少有两路信号，通过各自的输出模块，　并按照二选一或三选二的逻辑启动跳闸继　电器。　三是保护逻辑组态时应合理配置页面　和正确的执行时序。　四是全面梳理热工保护连锁信号，着　重从动作可靠性角度进行优化。　五是为避免单个部件或设备故障而造　成机组跳闸，在新机组逻辑设计或运行机　组检修时采取容错逻辑设计，对运行中常　出现故障的设备、部件和元件，从控制逻辑　上进行优化和完善，通过预先设置的逻辑　措施来降低或避免控制逻辑失效。　４．２完善测量报警信号系统　测量信号具备的报警作用对及时发现　故障并为排除故障争取时间具有十分关键　的作用，然而目前许多热电厂尤其是中小　型热电厂往往存在测量信号不可靠、机组　软报警点未分级或分级不完善、描述错误、　报警值设置与运行实际不符等问题，由此　导致操作画面不断出现误报警信号，以至　于运行人员不能准确判断设备是否异常。　因此，提高报警信号的可靠性，对软报警组　织专项核对整理并修改数据库里的软报警　量程和上下限报警值，或通过数据库和在　装软件逻辑的比较，矫正和修改错误描述　删除重复和没有必要的软报警点，对所有　软报警重新进行分组、分级，采用不同的颜　色并开通操作员站声音报警，使教十暖警系　统真正发挥作用。　、　４．３工专业管理措施　（１）对测点、控制电缆和管路等采取的　应对措施。　一是热控系统ＤＣＳ电子间设计无电缆　夹层时，其电缆桥架应设计供检修维护用　人行通道；二是安装敷设带屏蔽的信号电　缆，三是对基建机组电缆安装质量和运行　机组检修电缆的检修质量进行质量验收，　四是汽轮机润滑油压测点应安装在系统压　力最低处，五是冗余信号从取样点到测量　仪表的全程均应互相独立分开设备，六是　测量蒸汽或液体介质的仪表与测点安装应　找准合适位置。　（２）对接地与干扰问题采取的应对措　施。　一是信号电缆屏蔽层应保持良好的单　端接地，屏蔽层接到信号源的公共端，避免　形成屏蔽层环路，最终达到抗干扰目的；二　是信号电缆不应作为信号地线，以防止电　缆屏蔽层产生磁场感应电流形成干扰；三　是现场过渡连接时，电缆屏蔽线应通过端　子可靠性连接，保证屏蔽层接地的全程贯　通连续性，不得有断层存在；四是同轴电缆　和模拟信号回路控制电缆做好采用集中一　点接地的方式，且要将接地点选取在控制　室；五是信号电缆在控制系统侧单点接地　（下转１　０３页）　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　１　

议完善热工保护的原则与措施

摘要：热控保护系统是火力发电厂一个十分重要的、不可缺少的组成部分，对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。随着dcs控制系统的成熟发展，热工自动化程度越来越高，凭借其巨大的优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还时有发生，如何防止dcs系统失灵知热工保护，热工保护误动、拒动成为火力发电厂日益关注的焦点。

关键词：热工保护 热工保护误动拒动 原因 对策

随着机组容量的增大和参数的提高，机组热工保护系统的可靠性对机组的安全运行显得尤为重要。热工保护系统的可靠性体现在两方面：热工保护系统测量元件、信号回路、执行机构等各设备保持连续稳定运行的能力；热工保护正确动作率。热工保护误动会造成机组无故障停运，影响电力热力供应，降低电厂运营的经济性；热工保护系统拒动有可能造成重大设备损坏和人员伤亡事故。因此，提高热工保护系统的可靠性，消除或减少热工保护系统的拒动和误动，保证其动作的正确性具有重要意义。

一、对热控保护系统常见故障的介绍及成因分析

热控保护系统常见的故障有很多，大致为：由于dcs的硬件或软件出现问题而引起保护误动。出现类似故障主要是因为软、硬件设备诸如信号处理卡、设定值模块、输出模块或者网络通讯等发生故障引起的；由于热工元件出现问题误发信号造成主机或辅机保护

出现误动或拒动的故障称为热控元件故障，其占的比例比较的大，原因主要是元件老化严重，元件质量不可靠或者单元件工作，没有冗余设置和识别等；由于线路的断路或虚接所引起的系统保护误动故障主要是因为电缆出现老化、电缆绝缘受到破坏、接线柱被进水、空气潮湿腐蚀等；设备电源故障主要是因为热控设备电源的接插件接触不良或者电源系统在设计上不够全面和可靠。

关于提高热工保护可靠性及安全性的对策分析

摘 要：热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分，它以安全运行为前提，是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。热工保护系统在主辅设备发生严重故障时，能及时采取针对性的防御或修补措施，保障人身安全和设备安全运行。本文从介绍热工保护概念入手，分析了热工保护对于火电厂的安全运行的重要性，并引入了dcs系统来介绍其在促进热工高度自动化，实现机组可靠性及安全性方面所起到的重要作用。

关键词：热工保护 可靠性和安全性 dcs系统

中图分类号：tm621.4 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2011）10（c）-0000-00

1热工保护的概念

热工保护是指在机组启停和运行过程中，通过对机组及其主要辅助设备的工作状态和运行的热力参数及电网的运行状态的实时在线监测，在主辅设备及系统的热力参数及电网发生异常或故障时，及时发出报警信号，紧急情况下自动启动或切除某些设备或系统，使机组仍然维持原负荷运行或减负运行；当发生重大故障而危及机组设备安全时，自动停止机组运行并记录相关信息。一般来说，一套完整的热工保护系统包括监测装置、报警装置、控制逻辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线试验装置等。

2热工保护对火电厂安全运行的影响

热工保护对火电厂安全运行的影响体现在其对锅炉和汽轮机等

核心装置上，其重要性也即体现在热工保护系统的可靠性和安全性对这些装置的保护上。热工系统中的各种热力设备在热工保护下会降低故障的发生率，甚至自动修复故障，从而大大提高了火电厂的安全性和可恢复性。热工保护系统一般分两级保护即事故联锁回路保护和事故跳闸回路保护。前者的作用是维持机组在故障情况下继续运行或者在危险工况或自动控制系统失灵时联锁切除设备运行；跳闸处理的目的是防止机组发生机毁人亡的严重事故。二者均是一种保护手段，对确保火电厂安全运行具有极其重要的作用。

热工保护管理中存在的问题及提高可靠性的措施

摘要：热工保护系统是火电厂不可或缺的组成部分，对提高机组主辅设备的可靠性和安全性起着十分重要的作用。本文重点介绍了热工保护系统中常见的问题，并提出了提高热工保护可靠性和安全性的对策。

关键词：热工保护 可靠性

热工保护是指在机组启停和运行过程中，通过对机组及其主要辅助设备的工作状态和运行的热力参数及电网的运行状态的实时在线监测，在主辅设备及系统的热力参数及电网发生异常或故障时，及时发出报警信号，紧急情况下自动启动或切除某些设备或系统，使机组仍然维持原负荷运行或减负运行当发生重大故障而危及机组设备安全时，自动停止机组运行并记录相关信息。一般来说，一套完整的热工保护系统包括监测装置、报警装置、控制逻辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线试验装置等。

一、热工保护管理中存在的问题

1.1 dcs与就地装置的接口

在工程实践中，大型辅助设备往往配供就地控制装置，实现就地配套设备的就地控制功能，如风机油站控制柜、电机油站控制柜、磨煤机油站控制柜、空预器就地控制柜等。为实现远方操作及保护，这些控制装置与dcs之间形成大量联系，由于设备厂家设计风格各异且均为定型产品，因此会带来一些风险 如某厂风机油站控制柜。送dcs信号使用了公共线。而且部分信号采用常闭点，在现场维护

作业时，因误碰公共线，导致油泵停止信号误发，引起风机跳闸。

1.2 电缆选型及施工

1）电缆敷设不规范，动缆与控缆未严格分层敷设，导致保护信号受动缆电磁干扰，引起信号误发；2）控制电缆屏蔽层接地不良，导致信号误发。如雷雨大风天气中，某厂二次风量信号从正常值逐渐减小，经查发现该区域部分信号电缆屏蔽层接地不良，雷电造成的瞬间高电压无法快速释放，导致dcs输入通道防浪涌功能启动，引起信号减小；3）信号电缆有转接头。信号电缆的转接头将引起电缆整体绝缘降低，防潮、防水性能急剧下降，破坏屏蔽层的完整性等问题，导致保护信号误发。如某厂钢球磨跳闸，经检查发现，由于信号电缆转接处在冲洗时进水，导致信号误发：4）接触油脂的电缆耐油性能不良。汽轮机轴系监测信号中，大部分接触润滑油，若电缆耐油性能不足，将导致电缆长期使用绝缘下降，信号误发。