电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨周龙飞

电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨周龙飞

(山东电力建设第三工程有限公司山东省青岛市266100)

摘要:目前,随着我国经济的快速发展,电厂发电机组设备自动化的提高,DCS系统也更加的可靠便捷,方便维护,因此在发电机组中越来越被广泛应用。本文对电厂热控DCS系统的组成进行简述,并对其控制回路系统中的硬件、软件、电源或接地系统故障进行分析,结合故障的原因采取相应的处理措施。

关键词:电厂热控DCS;控制保护回路;误动作原因;处理措施

引言

电厂热控DCS系统主要是由数据采集系统、模拟量控制系统、顺序控制系统、数字电液调节系统以及锅炉炉膛安全监控系统组成,其最大的优势是既能降低工作人员的工作量又能保证发电机组的安全运行,使整个电厂的工作机组都可以在实时监控的条件下有序进行。虽然目前该系统发展逐渐成熟,但是其故障仍然存在。鉴于此,本文分析了导致保护系统误动的原因,并结合问题提出了相应的解决措施。

1概述

DCS系统具有较高的灵活性和扩展性。具有先进的过程操作画面,具有各种控制功能、运算功能,并能实现工艺参数趋向猜测,历史数据显示和各种报警保护功能。从而实现对工艺生产全过程的集中监视、控制和管理,随着热控系统监控功能不断增强,范围迅速扩大,故障也增大。当热控系统的控制逻辑、测量和执行设备、电缆、电源、热控设备的外部环境,以及安装、调试、运行、维护,检修人员的素质等。这中间任一环节出现问题。都会引发热控保护系统的误动或机组跳闸,影响机组的安全运行。提高热控设备系统运行的安全可靠性对提高经济效益,电厂多发电、提高机组利用小时数的同时通过减少生产人员的劳动强度,提高劳动生产率,使机组的正常安全运行起重要作用。

2电厂热控DCS控制保护回路误动作原因分析

2.1硬件故障引起的误动

发电机组在运行过程中,如若元器件损坏、电源输出故障、模块或电路中接触不良、电路板跳线错误,将导致DCS硬件故障,继而导致发电设备驱动障碍,指示灯无法显示,就算系统处于正常运行状态,DCS系统所监测的数值也无法正常显示,指示灯显示错误,导致保护系统错误分析与判断系统运行状态,出现误动作。此外,热工元件故障也会使得主机、辅机难以按照设计对系统进行保护,产生拒动现象。这一现象的发生,与元器件质量不达标,长期使用老化等因素有关。

2.2软件故障引起的误动

热控软件的控制逻辑一定要正确,逻辑不完善容易导致DCS系统发生误动。在机组投产调试的过程中,或者在电厂进行了大的改动之后,发电机组的特性也会发生改变,从而导致DCS系统出现逻辑问题。DCS系统在技术改动之前对参数和函数曲线进行控制的逻辑可能无法满足技术改动之后设备的运行。这就需要在技术改动之后,对于软件的逻辑也要进行重新设定,对相关参数及函数曲线进行更改,这样才能保证软件的逻辑符合技术改动之后的设备,从而对系统误动进行防止。

2.3电源或接地系统故障引起的误动

在电厂中,如若供电系统的火线、零线、地线之间连接错误或接触不良,将引发电源或接地系统故障,导致电源缺失。因为这一问题长期存在,电源线路的质量将逐步下降,继而导致线路绝缘保护装置遭到破坏,线路电阻过高,而当地极电阻过大,地网与地极之间断开也会存在误动情况。

2.4外部环境引起的误动

电厂热控DCS控制保护回路误动作,可能与外部环境有关,比如说作业环境粉尘弥漫、温度湿度异常或长期处于振动状态。不良的外部环境,会导致线路接触不良、卡套接触不良、螺丝松动,继而导致DCS系统出现位置开关不到位和传感器故障等问题,所得到的开关量和模拟量失真,引发误动作。此外,如若系统在强电磁环境下运行,受到外部电磁辐射、电导耦合的干扰,设备信号异常,容易引起误动作。

3降低误动作率的方法

3.1应用可靠的技术和元器件

为了提高系统控制回路的可靠性,在对热控元件的选择上,要保证的性能的安全可靠、应用成熟。如果一些企业需要对成本进行考虑,采用成本较低的元器件无可厚非,但是针对质量要求高或者核心重要的元器件,必须要采用高质量的设备,从而确保系统运行的可靠性,不仅降低了系统误动的机率,还能保证系统自诊的能力。

3.2优化热控保护与辅机控制的逻辑

外部因素的扰乱会导致信号指示发送失常,使热控保护系统的控制保护回路发生误动作,此种状况主要是开关位置的电路接触不良引起的。针对此问题,要用较低的容错率设计机组逻辑。在机组性能与其他运行参数进行重要的改革时,要及时地更改DCS控制保护回路中相应的控制参数、运行曲线以及分析数据,以保证机组能够安全运行。另外,对于容易出现系统设备和元器件故障的问题,可以对其系统进行逻辑优化,降低其故障风险。

3.3增强电源及接地的可靠性

火电厂的热控系统容易因为外部环境的干扰存在着问题,如果问题较小,会使测量和系统工作的准确性和稳定性难以保证,如果问题严重的话,就会因为设备故障或者乱发信号导致机组跳闸。保证热控系统正常工作,就要对外界的干扰进行抑制,提高信号采集的可靠性。因此可以采用接地方法来对DCS的性能可靠度进行提高,并对外界的干扰进行抑制。

3.4提高设计、施工、检修的水平

我国目前对于系统电源和主控模块的冗杂设计进行了普及,但是却对保护执行设备的电源重视程度不够。因此要在一些比较重要的保护执行设备的电源进行冗杂设计,将简要的信息设置在卡件上,这样才能保证取样点能够有准确的测量信号,防止误动作的出现。当系统的模块发生故障,要迅速对故障进行诊断,对故障模块进行更换,企业也要派遣工作人员对系统定期做好检修工作,针对工作人员的素质要加强培训,通过讲座竞赛等来提高我们操作人员的技术水平。

3.5完善管理制度

对应用软件要做好备份,在数据库修改前要做好保存。更新或修改软件时要遵守规范,做好记录。计算机要做好病毒防范措施,在没有经过测试和确认的软件不能下载。在系统出现故障时,要确保能够继续运行的部分正常监控,排除故障。在维护设备时要做好完善的隔离措施,避免出现设备联锁反应的误动作。

结束语

在电厂发展的过程中,离不开科技的发展,而发达的技术在引领高端发展的同时也会带来相应的更多的故障问题。结合当今时代发展的状况,本文提出了硬件设施存在故障、热控保护与辅机控制逻辑存在错误、电厂工作人员的操作失误三方面可能引发保护系统误动作的原因,并提出了严格把控硬件设备的质量安全、优化热控保护与辅机控制的逻辑、提高工作人员的综合素质并完善管理模式三种解决方案。望本文对电厂在应用DCS系统的发展道路上能够有着积极的推动作用。

参考文献:

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