□盧紅強 張 鑫 尚 坤

隨著發(fā)電機組自動化程度的增強，火電機組對DCS 系統(tǒng)更加依賴，提升熱控系統(tǒng)的可靠性顯得更加重要。但是，熱控系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障，為了提高熱控系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，需要深入分析熱控系統(tǒng)故障，并制定有效的解決方案。

一、DCS 技術(shù)在電廠熱控保護裝置中的應(yīng)用

隨著電力企業(yè)的不斷發(fā)展，對熱控自動化程度要求更高，DCS 控制系統(tǒng)的發(fā)展更加成熟。但是還是經(jīng)常出現(xiàn)熱控系統(tǒng)保護誤動或者拒動等現(xiàn)象。如何有效地防止DCS 系統(tǒng)在熱控保護中誤動、拒動或者熱控系統(tǒng)失靈等故障，一直是電廠研究和關(guān)注的重點問題。電廠熱控設(shè)備裝置涉及到整個熱力系統(tǒng)的運行參數(shù)以及熱力設(shè)備運行情況，并與各個系統(tǒng)都有著密切聯(lián)系。任何一個地方出現(xiàn)包好點信號誤發(fā)送的故障，都可能導(dǎo)致整個熱控保護系統(tǒng)出現(xiàn)連跳設(shè)備信號，給電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失。在主輔設(shè)備正常運行時，由于保護系統(tǒng)自身故障而引起動作，導(dǎo)致主輔設(shè)備停止工作，將其稱為保護誤動，從而造成巨大的經(jīng)濟損失;當(dāng)主輔設(shè)備出現(xiàn)故障后，引起保護系統(tǒng)不動作，將其稱為保護拒動。因此，需要深入研究如何提高保護系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

二、熱控保護系統(tǒng)中的常見故障

熱控保護系統(tǒng)常見故障有供電和接地系統(tǒng)故障、外部環(huán)境引發(fā)的DCS 故障、DCS 硬件故障、系統(tǒng)干擾故障以及DCS軟件故障等。

(一)供電和接地系統(tǒng)故障。具體表現(xiàn)如下:一是地極問題。當(dāng)?shù)貥O網(wǎng)持續(xù)增大時，地極和地網(wǎng)可能斷開;二是電源質(zhì)量問題。技術(shù)指標與規(guī)定要求不符，設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)等;三是電源連線故障。電源接線錯誤或者缺少接線，比如，零線、火線和地線沒有全部連接;四是電源線質(zhì)量問題。由于電源線抗阻增加或者絕緣層不高產(chǎn)生電源線質(zhì)量問題;五是環(huán)境問題。如果電源線不合理或者地線布線不合理等，與電線距離太近。

(二)外部環(huán)境引發(fā)的DCS 故障。由于粉塵較多、環(huán)境濕度和溫度不適宜、動物破壞或者環(huán)境振動等不利因素的影響，而產(chǎn)生DCS 故障，但上述故障發(fā)生率極低，常見故障包括焊口裂縫、螺絲松動、卡套松動以及接線不良等。

(三)DCS 硬件故障。當(dāng)DCS 硬件出現(xiàn)故障時，指示燈顯示狀態(tài)不正常、硬件板加電后出現(xiàn)故障、設(shè)備不能正常運行等。出現(xiàn)這些情況則說明DCS 硬件出現(xiàn)如下故障:底座和模塊間連接不嚴密;終端匹配器連接出現(xiàn)問題;機柜內(nèi)電源輸出錯誤;通信線接線方向和撥碼開關(guān)錯誤;硬件本身損壞;硬件跳線和實際信號要求類型嚴重不符等。

(四)DCS 軟件故障。DCS 軟件故障一般出現(xiàn)在軟件升級修改后或者系統(tǒng)投運調(diào)試階段，DCS 軟件故障是由軟件本身錯誤產(chǎn)生的。應(yīng)用軟件具有程序負責(zé)、工作量大、涉及范圍廣等特征，組態(tài)人員需要開展交叉工作，從而有效地減少軟件錯誤。DCS 軟件產(chǎn)生故障的原因是:打印機出現(xiàn)故障;主/從過程控制器組態(tài)信息錯誤;計算機加電后，硬件版出現(xiàn)問題;更換一次元件后，變量參數(shù)設(shè)置與其嚴重不符;網(wǎng)絡(luò)通信繁忙，系統(tǒng)管理不當(dāng);數(shù)據(jù)庫點和通信連接不匹配;系統(tǒng)顯示的對應(yīng)測點值錯誤，或者設(shè)備停止工作;系統(tǒng)輸出無法驅(qū)動設(shè)備等。

(五)系統(tǒng)干擾故障。系統(tǒng)本身故障是受到外部不利因素影響而產(chǎn)生的，或者系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障。需要注意以下方面:敷設(shè)電纜時，應(yīng)該將強電電纜和弱電電纜分開;保證電源電壓220V 以上、電流10A 以下的信號電纜與電源電纜的距離在200mm 以上;保證電源電流10A 以下、電壓220V 以上的信號電纜與電源電纜的距離在70mm 以上。

在檢修系統(tǒng)故障時，檢修人員不能隨意安裝從機架上拆下的元件，必須將其放置在接地良好的防靜電氈上，在觸碰模塊時，必須佩戴防靜電手套。

三、電廠熱控保護技術(shù)工藝策略

(一)利用先進技術(shù)，提高元件的可靠性。元器件是熱控保護系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，元器件質(zhì)量不過關(guān)，熱控保護系統(tǒng)和設(shè)備質(zhì)量就無法達到規(guī)定要求。因為大部分熱控系統(tǒng)出現(xiàn)問題都是由于元器件質(zhì)量不過關(guān)造成的。因此，在資金預(yù)算和備品備件充足的情況下，需要選擇一定質(zhì)量高、穩(wěn)定運行的熱控設(shè)備。在選擇元器件時，應(yīng)該選擇標準化元器件。先進的技術(shù)是保證熱控設(shè)備和系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要條件，選擇先進的技術(shù)，能優(yōu)化電廠熱控系統(tǒng)保護，也能有效地減少元器件的故障發(fā)生率。

(二)優(yōu)化熱控控制邏輯。由于熱控連鎖保護測量的信號有時不準確，則會導(dǎo)致熱控系統(tǒng)出現(xiàn)誤動。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是熱控設(shè)備和熱控保護系統(tǒng)都是在一個電磁比較大的環(huán)境中工作，系統(tǒng)和設(shè)備本身的故障、外環(huán)環(huán)境的干擾等都會造成單點信號保護回路誤動。比如，振動信號受到外部環(huán)境影響、溫度測量不準確、開關(guān)不夠穩(wěn)定等。在檢修新機組邏輯設(shè)計后者機組運行情況時，采取容錯邏輯設(shè)計方法，優(yōu)化部件、元件和設(shè)備的控制邏輯，盡量降低控制邏輯的誤動作，有助于防止因電廠設(shè)備故障與控制邏輯間的差異而產(chǎn)生機組跳閘情況。準確評估和梳理電廠熱控系統(tǒng)的硬件、邏輯條件以及定值等情況，保證機組設(shè)備的正常運行，優(yōu)化熱控保護邏輯，避免因開關(guān)接觸不良或者某個地方的擋板卡住而出現(xiàn)機組跳閘的故障。

(三)提高熱控系統(tǒng)接地可靠性。在強電磁場環(huán)境下，電廠熱控系統(tǒng)極易受到干擾，對整個熱控系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致測量不準確。在情況較嚴重時，熱控系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者誤發(fā)信息都可能導(dǎo)致機組跳閘。因此，要想提高熱控系統(tǒng)獲取信息的穩(wěn)定性，必須保證熱控系統(tǒng)接地。當(dāng)熱控系統(tǒng)和電力系統(tǒng)共用一個接地網(wǎng)時，電氣接地網(wǎng)和控制系統(tǒng)地線的連接必須采用低壓絕緣動力電纜，且只能存在一個連接點。

(四)改善保護裝置維修管理工作。合理設(shè)計、施工、實驗保護裝置，保證保護功能設(shè)計合理、合法，實驗全面、真實，檢修精確、嚴謹。改善設(shè)備維修質(zhì)量，積極做好日常維護，對關(guān)鍵部位或者重要技術(shù)數(shù)據(jù)進行監(jiān)管，嚴格按照固定流程進行保護功能設(shè)計，確保各項工作貫徹落實。故障是指設(shè)備處于非正常運行狀態(tài)，降低設(shè)備性能，很難達到預(yù)定功能目標。假設(shè)設(shè)備長期處于故障狀態(tài)，則可能引發(fā)更大的事故，帶來不必要的經(jīng)濟損失。因此，需要加強日常檢查維護工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，并對問題進行研究、分析，有效處理問題。完善設(shè)備維修措施、采用先進維修技術(shù)都能延長設(shè)備使用壽命，保護裝置設(shè)備。提高DCS 軟件自我診斷能力和硬件質(zhì)量，有助于有效地預(yù)防和軟化保護設(shè)備故障。

(五)完善管理制度。檢修管理工作壓力大、責(zé)任重，要求管理人員和檢修人員必須具備較高專業(yè)素質(zhì)，時刻保持較高的安全警惕性，嚴格按照電廠規(guī)章制度進行操作。管理人員應(yīng)該將工作細化，培養(yǎng)高素質(zhì)檢修技術(shù)人員，提高其專業(yè)素質(zhì)，保證檢修人員能看懂工作內(nèi)容，了解工作現(xiàn)場，熟悉系統(tǒng)原理圖。因此，管理人員必須以身作則，做好監(jiān)管控制，保證檢修工作能順利開展。

四、結(jié)語

綜上所述，熱控保護系統(tǒng)常見故障有供電和接地系統(tǒng)故障、外部環(huán)境引發(fā)的DCS 故障、DCS 硬件故障、系統(tǒng)干擾故障以及DCS 軟件故障等。因此，電廠需要制定有效的熱控保護技術(shù)工藝策略，利用先進技術(shù)，提高元件的可靠性，優(yōu)化熱控控制邏輯，提高熱控系統(tǒng)接地可靠性，改善保護裝置維修管理工作，完善管理制度。

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