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摘要：作为保障火力发电厂可靠安全运行的热工保护系统是火力发电厂中不可缺少的组成部分。可靠的热工保护系统能够在机组设备某些部分发生故障时迅速地切断故障点，能够保护设备安全、减少经济损失和避免人身伤亡。因此火力发电厂保障热工保护的可靠性尤为重要。本文将从从多个方面阐述提高热工保护可靠性和安全性的措施。
关键词：热工保护；保护异常；原因及对策
火力发电厂的热工保护是指通过机组的状态系统能够自动的检测出机组的状态是否正常，如果出现异常或故障时则会自动地切除故障并及时的发出报警信号的过程。其中保护是根据机组及其辅助设备的工作状态和运行的参数及电网的运行状态的实时在线监测的。通常，火力发电厂完整的一套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组成一个全面完善的系统。热工保护系统是一个复杂的系统，因此，确保热工保护的可靠及安全性对发电厂的安全稳定运行有着极其重要的作用。
1.提高热工保护系统可靠性的意义
热工保护系统是火力发电机组不可缺少的重要组成部分,热工保护的可靠性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。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时,自动紧急联动相关的设备,及时采取相应的措施加以保护,从而软化机组或设备故障,避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。但在主辅设备正常运行时,保护系统因自身故障而引起动作,造成主辅设备停运,称为保护误动,并因此造成不必要的经济损失;在主辅设备发生故障时,保护系统也发生故障而不动作,称为保护拒动,并因此造成事故的不可避免和扩大。
随着发电机组容量的增大和参数的提高,热工自动化程度越来越高,尤其是伴随着DCS分散控制系统在电力过程中的广泛应用和不断发展,DCS控制系统凭借其强大的功能和优越性,使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但由于参与保护的热工参数也随着机组容量的增大而越来越多,发生机组或设备误动或拒动的几率也越来越大,热工保护误动和拒动的情况时有发生。因此,提高热工保护系统的可靠性,减少或消除DCS系统失灵和热工保护误动、拒动具有非常重要的意义。
2.热工保护系统常见的问题
2.1DCS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。
2.2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。
3.提高热工保护可靠性和安全性的方法
3.1事故的分析
当机组的热工保护系统每出现一次拒动或者每发生一次动作时，都应该严格的按照事故调查的规章制度进行分析和研究，要充分利用计算机的存储和记忆功能，在确保DCS的各个计算机时钟同步的同时，对各个系统都应该做好相关的历史趋势曲线。加强对事故的分析，能有效的预防同类事故的发生。尤其需要注意的是对于分析不清的事故，应该组织这方面的专家进行分析研究，要彻查事故的真正的原因，并且制定出相应的预防措施。
3.2关于解决逻辑故障和现场设备故障的方法
①为了防止单个设备或者部件发生故障而造成机组跳闸问题的发生，在进行新机组的运行、机组检修或者逻辑设计时，采取容错逻辑设计的措施。在运行过程中出现的元件故障、部件故障或者设备的故障，应该从控制逻辑上优化，从而进一步进行完善。为了防止控制逻辑失效问题的发生，应该通过事先设置的逻辑措施来控制或者避免。
②全面的调整好热工保护连锁信号，重点从动作可靠性角度入手，从而进行全面的优化处理。
③就保护逻辑组态而言，应该合理配置页面并且确保正确的执行时序。
④最好的方法是不要在保护回路中设置有关运行人员可投、切保护以及手动复归保护逻辑的任何操作设备。
⑤应该至少有两路信号是关于ETS、MFT之间跳闸的指令，通过各自的输出模块，根据二选一或者三选二的逻辑启动跳闸继电器。
3.3关于完善测量报警信号系统的方法
测量信号的报警作用在及时发现故障且排除故障争取时间方面，起着相当重要的作用。但是，目前很多的电厂经常存在描述错误、报警值的设置与运行实际值不相符合、测量的信号不可靠、机组软报警点未分级或者机组软报警点分级不够完善等一系列的问题，因此而造成的误报警，将导致工厂的工作人员不能准确的判断设备是否发生故障。因此，为了进一步提高报警信号的可靠性，应该从装软件逻辑和对数据库的比较、删除重复的和不必要的软报警点、修改错误描述入手，从修改数据库里的软报警量程和报警值的上下限以及对软报警组织专项核对整理入手，或者对所有软报警重新进行分级和分组，开通操作员站声音报警装置并且采用不同的颜色，从而使软报警系统发挥其该有的作用。
3.4管理的方法
工厂的工作人员要对热工保护系统中的逻辑关系了如指掌，熟练地掌握保护定值的量度，预防事故的发生。为了更进一步的了解机组各个部分的运行状况以便及时调整运行的工况，在机组的运行过程中要经常切换计算机的画面。在机组启动前，一般情况下都要对主机、辅机以及热工主保护等主要的设备进行动态试验和静态试验。
对管路、控制电缆、测量点等采取应对的方法：从取样地点到测量仪表的全部过程，冗余信号都应该互相独立并且要分开；应该找到准确的位置安装测点和测量液体的仪表；对运行的机组检修电缆的检修质量和基建机组电缆安装的质量进行质量检收；当在热控系统DCS电子之间设计无电缆夹层时，在电缆桥架应设计供检修维护专用的人行通道；应该安装敷设带有屏蔽信号的电缆设备。
对接地和干扰问题采取的应对方法：其一，为了预防电缆的屏蔽层因产生磁场感应电流而产生干扰，信号电缆不应该作为信号地线。其二，为了防止形成屏蔽层环路，实现抗干扰的目的，信号电缆的屏蔽层应该保持良好的单端接地状态。其三，为了检测是否有利于干扰电压对地放电，从而预防或者减少干扰电压的窜入，信号电缆在控制系统侧单点接地无法解决的干扰问题可以在干扰源侧单点接地进行试验。其四，模拟信号的回路控制电缆和同轴电缆做好运用集中一点接地的方式，并且将接地点选取在控制室内。
结束语
热工保护是电厂设备安全的“保护伞”，热工保护具有的可靠性和安全性关系着整个电厂的平稳、经济运行。热工检修人员，应在维护设备时尽心尽责，克服疏忽大意，及时发现设备中存在的隐患，并从以往的热工保护误动和拒动事故中汲取经验，防止类似的事故发生。热工保护的高可靠性和高安全性是热工专业人员不断追求的目标。
参考文献：
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[2]王雅婧.浅谈有关提高热工保护可靠性及安全性的对策[J].企业技术开发，2012，（29）：90-91.