(国电太原第一热电厂山西太原030001)
摘要:火力发电厂热工保护误动主要是由于保护系统自身故障引起的,使得主辅设备停运;保护拒动的产生,主要是在主辅设备发生故障时,需要保护系统的运行和工作时,但是保护系统由于自身的故障而停止工作,进而造成了事故的扩大,产生了保护拒动。分析火力发电厂热工DCS保护误动、拒动的原因,找出相关的防范对策,对于提高火力发电厂的经济效益具有重要意义。
关键词:火力发电厂;热工DCS;保护误动;拒动原因;对策;分析
1导言
热工保护系统作为火力发电厂不可缺少的重要组成部分,对于提高机组的安全性能和可靠性能都有着非常重要的作用。当前DCS控制系统不断的发展,使得热工自动化的程度也变得越来越高,机组的安全和可靠性也得到了很大的提高。但是在热工的保护过程中经常会出现保护误动和拒动现象,所以我们需要分析造成DCS保护误动产生的原因,并提出防范策略。
2热工保护误动的定义及热工保护的重要性
2.1热工保护误动概念界定
通常情况下所了解到的热工保护误动,就算是机组运行的很正常,也会由于自身的故障保护系统自发的做出一系列的保护工作,造成机组停止运作,这就称之为是保护误动。
2.2热工保护工作的重要性表现
热工保护装置的重要作用就是起到保护作用的,它主要是针对主设备和辅设备发生了一些可能会引起一定后果的故障的时候,需要及时的采取一系列的保护措施,从而达到故障最终的软化或者是停机待修,这样就会防止出现人身伤亡的事故或者是比较严重的设备损坏事件。
3热工保护系统误动及拒动的原因分析
3.1DCS本身特性造成的误动
在现阶段,火力发电厂普遍采用DCS系统进行生产过程控制,DCS通过检测自身的查询电压来进行设备启停,为了避免外围短路或强电倒送对DCS系统造成损害,在每一个端子板上通常都设置有保险丝,且保险丝的容量都较小,一旦短路或有强电倒送,保险丝就会熔断。当保险丝熔断时,DCS信号为逻辑“0”,在这种情况下系统无法检测到机组主、辅设备的真实运行情况,容易产生误动。
3.2继电器原因造成的误动或拒动
在现阶段,火力发电厂DCS系统对外围设备的启停控制是通过继电器来进行的,当继电器发生故障不能正常工作时,热工保护系统就容易出现误动或拒动。继电器长时间工作以后,虽然能够正确动作,但由于接点被氧化后电阻增大,可能会出现没有接通的情况,一旦没有接通就无法正确发出保护动作,导致系统拒动。而固态继电器由于长时间工作后元件发生了老化,其导通电压会大幅度降低,甚至出现感应电压使其接通的情况,一旦出现这种情况就容易导致误动事故发生。
3.3人为因素造成的误动
在火力发电厂中人为因素造成热工保护系统的误动时有发生,主要表现在热工人员在工作过程中没有严格执行相关规定、或没有正确使用万用表、错强制或漏强制信号、看错端子排接线、走错间隔导致保护误动的情况。
4电厂热工DCS保护误动和拒动的防范策略
4.1改善DCS电源切换问题
DCS系统是由独立的两路冗余电源进行供电,但是在实际的操作过程中,两条冗余电路的电源切换方式,很可能导致设备电源的故障,这也是在生产活动中容易被忽略的地方。一般来说,电源切换电路是由两个继电器组成的,每个继电器都承担了一半的负荷,但是如果其中的一条电路出现电压波动现象,那么将会出现电源环流的现象,有可能导致整个DCS系统失电情况的发生。DCS电源供电切换的原理主要是,将第一路的电源作为主要的负载电源,然后将第二路电源作为辅助供电电源,只要主供电电源存在,那么整个系统将以主供电电源为主,这样的方案可以使得电源切换回路比较安全可靠。另外一路的负载切换回路原理也跟这个相同,仅仅将第一路和第二路的位置调换下即可。
4.2提高热工工作人员的专业素质
伴随着高科技的发展和实际的运用,对于热工保护系统提出了更高要求的同时也对于热工相关工作人员提出高要求因此电厂的相关部门是需要加强对于热工工作人员的培训和基本能力的考核的。要求他们不仅要做好自己的本职工作,还应该去学习各种已经制定好的规章制度,专业的理论知识培养永远是放在首位的,在做到这些的同时还要结合具体的实践过程,在理论知识掌握牢固的基础之上,再来指导自己的实践活动同时,针对他们在操作过程中的薄弱点,进行反复的训练,提高工作人员的处理事故能力和临场应变能力。要让工人们在工作中树立一种正确的思想,最后真正的促使工作人员可以驾驭的了热工保护的技术。
4.3增强DCS系统的抗干扰能力
增强DCS系统的抗干扰能力,能够最大限度地保障整个系统的稳定运行,本文从电缆的抗干扰性、信号的防干扰、以及系统接地等几个方面,进行着重的分析和研究,能够有效地提高火力发电厂的系统抗干扰能力。首先,对于DCS系统来说,应该选择正确的接地地点,不断完善接地系统,提高系统接地的方式。在进行接地时,一般选用截面大于20mm2的通道线,接地的电阻应该小于2欧姆,同时,接地极要尽量埋在距离建筑物15m的地方,控制DCS系统接地点与强设备的距离,最起码要保证在10米以上,这样才能最大限度地增强DCS系统的抗干扰能力。
4.4改善热控就地设备的工作环境条件
根据火力发电厂热工DCS保护产生误动、拒动的原因可以看出,热控就地设备的工作环境,对于提高整个系统的安全性、可靠性也具有很重要的意义。因此,火力发电厂要加强对热控就地设备的工作环境条件的重视,从以下几个方面出发,就地设备尽量远离热源、干扰和辐射,就地设备的接线盒要尽量设计的密封、防潮,同时还要加强防腐蚀的能力。
4.5尽量使用可靠的热工元件
热工元件的问题也会引起DCS的误动保护,所以我们在选择热工元件的时候,就最好是选择技术比较成熟可靠的。随着热工自动化程度的进一步提高,它要求使用质量更加可靠的热工元件,而高质量的热工元件也是热工系统得以更好运转的保证。另外,热工相关设备的投资也因为热工自动化的高要求呈现出上升的趋势,所以一定不要为了节省资金而去降低热工元件的质量要求,这样必然会出现因小失大的现象我们能够做到的就是在合理投资的情况下,选择品质可靠的热工元件设备,这是提高DCS系统可靠性的重要保障,也可以有效的实现保护系统的安全性和稳定性。当然DCS的硬件和软件的自我诊断的能力还是需要进一步的提升的,我们必须要加强对DCS自身系统的软硬件系统自我诊断能力,这些是对电机系统最后消除故障起到重要的作用的。
5结论
电厂热工DCS系统对于整个火力发电厂来说,对生存和发展的关键,本文通过对热工DCS系统的内涵和研究价值的了解,从DCS软硬件故障、热工元件故障、电缆接线故障、设备电源故障、人为因素等五个方面,对热工DCS保护误动、拒动的原因进行了详细的分析,进而从改善DCS电源切换问题、增强DCS系统的抗干扰能力、改善热控就地设备的工作环境条件、完善冗余设计、优化系统设备等几个方面,对电厂热工DCS系统提出了一系列的改进措施,以期能够促进其更好的发展。
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