華冰

摘 要：當前，我國有多數(shù)火力發(fā)電廠為了保障機組能夠順利有序的運行，相繼使用了DCS系統(tǒng)，此系統(tǒng)對機組的正常運行具有積極的促進作用。然而因為種種因素的影響，導致該系統(tǒng)實踐在作業(yè)中時常發(fā)生一些故障問題，直接對機組的運行造成了阻礙?；诖耍恼轮饕接懥嘶鹆Πl(fā)電廠DCS系統(tǒng)可靠性相關問題。

關鍵詞：火力發(fā)電；DCS；故障；措施

中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0109-01

DCS是分布式控制系統(tǒng)的簡稱，在我國的自控行業(yè)中又被稱為集散控制系統(tǒng)，它主要包括現(xiàn)場控制站、人機接口、通訊網(wǎng)絡，以及現(xiàn)場的儀表閥門系統(tǒng)這四個部分。其中，人機接口主要是指計算機與人之間所建立的存在一定聯(lián)系、負責信息輸出和接入的接口，根據(jù)生產(chǎn)廠家的不同，DCS的配置也不一樣，同時，只有在供電的情況下，所有的人機接口才能正常運行。現(xiàn)場控制站，簡而言之就是機柜，它是構(gòu)成DCS的重要的組成部分，在整個生產(chǎn)中，所有的控制方案都是依靠這個現(xiàn)場控制站來完成。DCS的通訊網(wǎng)絡主要包括光纖、交換機、通信模塊等，許多的DCS廠家在設計時，大部分的系統(tǒng)都是隨著整個單元一起供電，只有交換機內(nèi)的網(wǎng)絡單元需要單獨供電。最后，DCS現(xiàn)場儀表以及部分閥門系統(tǒng)構(gòu)成了DCS系統(tǒng)的供電最基本的部分，離開了這些基本的部件，DCS系統(tǒng)就無從談起。

1 火力發(fā)電廠DCS系統(tǒng)運行中的常見問題分析

1.1 硬件故障

DCS軟硬件故障是造成熱工保護異常的一大原因，這主要是因為隨著DCS控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，相關部門為了確保機組的安全性、可靠性，在熱工保護系統(tǒng)中加入了諸如CCS、DEH等控制站，使得兩個控制器在同時發(fā)生故障時能夠進行停機保護，這也就導致了DCS軟硬件保護異常情況的發(fā)生，其主要的情況包括以下幾種：信號處理卡損壞、輸出模板有誤、設定值模板出現(xiàn)故障、以及網(wǎng)絡通訊不暢等。

1.2 熱工元件故障

熱工元件是熱工保護中進行信號采集的重要組成部分，熱工元件能否安全可靠地運行，直接關系到熱工保護的安全性和可靠性。但是，由于溫度、壓力、流量以及閥門位置燈原因，常常會造成誤發(fā)信號，使得主輔機產(chǎn)生保護異常的現(xiàn)象。有的火力發(fā)電廠中，因熱工元件故障引起的熱工保護異常甚至占到了所有故障發(fā)生率的一半以上，通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，主要原因是元件的質(zhì)量不高、部分元件老化。因此，要加強對熱工元件的選購和設計，盡量避免單點參與機組保護的模式，盡最大可能降低機組保護異常的風險。

1.3 電纜接線故障

市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，許多火力發(fā)電廠的工作環(huán)境有了很大的改觀，在一定程度上提高了工作效率，激發(fā)了員工的工作積極性。但是由于電廠自身的特殊性，常常因為自身高溫、潮濕、粉塵的作用，造成大量電纜老化，降低了電纜的絕緣性，很大可能造成短路的現(xiàn)象，進而導致保護異常的現(xiàn)象。比如汽輪機保護系統(tǒng)中，有的信號電纜必須經(jīng)過機頭的高溫區(qū)域，這就造成了電纜的絕緣性降低，存在很大的安全隱患，其中在部分省份中已經(jīng)出現(xiàn)過汽機保護信號電纜絕緣性降低，導致熱工保護異常的現(xiàn)象。比如：惠州熱電#1機組4月7日，#12電泵勺管由65%突降至0，由于鍋爐汽包水位低觸發(fā)鍋爐MFT動作，機組跳閘。檢查原因為勺管接線盒信號線接地所致。我國的眾多火力發(fā)電廠應該給予高度的重視，在管理和檢修中列出處于高溫、潮濕等惡劣環(huán)境中的電纜，然后在每次的檢修工作中，加強對這部分電纜的電阻測量，檢測其絕緣性，如果發(fā)現(xiàn)存在電阻值誤差比較大的情況，應該及時更換電纜，降低熱工保護異常的概率。

1.4 設備電源故障

隨著火電廠熱控系統(tǒng)自動化程度的不斷提高，火電廠在熱工保護中加入了DCS控制系統(tǒng)，部分過程控制站還采取了電源故障停機保護，但是近年來由于熱控設備電源故障引起的熱工保護異常也有逐年上升的趨勢。這主要是因為熱控設備電源系統(tǒng)設計不合理，或者是電源接插件的解除不良引起的，電源故障，造成系統(tǒng)停機的現(xiàn)象。還有一些設備電源故障如電磁閥的線圈電源接地短路，導致熱工保護系統(tǒng)異常。

2 火力發(fā)電廠DCS系統(tǒng)可靠性和抗干擾性的技術研究

2.1 從現(xiàn)階段的實際情況分析

我國火力發(fā)電廠的相關自動化系統(tǒng)已經(jīng)滿足不了集散控制系統(tǒng)在具體的工作中通過相關的自動化系統(tǒng)來對全通信控制的實現(xiàn)，在具體的工作中其系統(tǒng)的可靠性依舊存在很大的需求與實際間的距離。因而在火力發(fā)電的電氣自動化系統(tǒng)以及其相關的集散控制的系統(tǒng)之間通常保留一部分的硬接線。而在具體的工作中，要切實保障火力發(fā)電廠電氣全通信控制模式的具體實現(xiàn)，就需要相關人員將火力發(fā)電中熱工工藝連鎖的問題解決到位，以此來有效提高火力發(fā)電過程中電氣后臺系統(tǒng)的應用水平，對最初階段的基本運行監(jiān)視功能加以豐富。

2.2 在具體工作中構(gòu)建通用網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

通過對火力發(fā)電廠的實際工作來分析，應在工作中對電氣自動化技術進行不斷的創(chuàng)新應用，優(yōu)先選擇網(wǎng)絡通訊產(chǎn)品的關鍵，就在于其可以很好地實現(xiàn)從辦公自動化的環(huán)境到元件級和控制級的整個電氣自動化系統(tǒng)的范圍。以此切實確?；鹆Πl(fā)電廠的控制設備、相應管理系統(tǒng)等之間數(shù)據(jù)信息的順利傳輸，最終有效保障全集成的自動化。

2.3 提高DCS系統(tǒng)的可靠性

火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)的具體工作環(huán)境中，不可避免的會出現(xiàn)大量復雜環(huán)境因素的干擾，這就需要我們在工作中切實提高DCS系統(tǒng)的可靠性。

2.4 相關專家提出了相應的措施

近年來，為了在工作中有效減少因接地異常對機組運行造成的不利影響，有相關專家就此問題展開了分析探討，并在此基礎上組織召開了火電廠電廠熱工系統(tǒng)接地以及相關干擾問題的談論會，通過對具體案例中疑難問題分析研究，較為深刻地提出了相應的有效措施。

3 火力發(fā)電廠自動化控制技術的改進

3.1 集中配置

對火電廠發(fā)電機單元機組采取集中配置的方式，可有效地加強對機組的運維管理，同時可將監(jiān)控系統(tǒng)配置在系統(tǒng)某個單元機組張或是將兩臺并用，從而提高控制系統(tǒng)對整個電網(wǎng)中單元機組的控制性能。隨著計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，可將總體控制裝置集成在統(tǒng)一的控制室內(nèi)，從而形成一個規(guī)模較大的集中電子控制室，能夠?qū)Πl(fā)電機組進行全面的控制，進而提高對火電廠中設備的安全管理水平。

3.2 提高智能化水平

火電廠中單元機組中應用的DCS控制系統(tǒng)應進行適當?shù)膬?yōu)化或升級，以提高其使用性能及智能化水平?；痣姀S中DCS控制系統(tǒng)的智能化水平越高，則其控制性能就越強，對機組的監(jiān)控能力也就越高。

總的來說，DCS控制系統(tǒng)是當前應用較為廣泛的控制系統(tǒng)，其將現(xiàn)代控制技術、計算機網(wǎng)絡技術、通信技術及安全技術集為一體，具有較強的控制性能，且運算速度快，系統(tǒng)運行可靠性。在具體的工作中通過對相關技術措施的有效采用，可以有效地減少DCS系統(tǒng)的設備故障，最終保證DCS系統(tǒng)的可靠性。因此在以后的實際工作中也應不斷地分析研究火力發(fā)電廠DCS系統(tǒng)運行中的常見故障，并積極采取相應措施加以控制維護，以此保證火力發(fā)電廠整體工作的有效性。

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