王素菲

(國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司,河南 平頂山 467312)

電廠熱控裝置的故障分析以及維護(hù)措施

王素菲

(國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司,河南 平頂山 467312)

近年來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)日漸成熟,在一定程度上帶動(dòng)了電力行業(yè)朝著系統(tǒng)化與智能化完善.熱控裝置作為電廠整個(gè)體系核心組成部分,其保護(hù)措施更是行業(yè)內(nèi)關(guān)注熱點(diǎn).熱控裝置機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控、預(yù)防安全事故與設(shè)備選型、保護(hù)設(shè)計(jì)以及檢修養(yǎng)護(hù)等方面內(nèi)容密切相關(guān).本文從熱控裝置具體應(yīng)用、現(xiàn)存問(wèn)題展開(kāi)分析,進(jìn)一步提出熱控裝置維護(hù)措施.

電廠;熱控裝置;故障分析;維護(hù)措施

1 熱控裝置與DCS自控系統(tǒng)

1.1 熱控裝置保護(hù)系統(tǒng)

近年來(lái)電力技術(shù)不斷發(fā)展,在一定程度上帶動(dòng)了電廠設(shè)備的創(chuàng)新和升級(jí).熱控裝置和保護(hù)系統(tǒng)主要作用是可以在主機(jī)設(shè)備、輔機(jī)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),對(duì)電廠整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù),并且對(duì)故障設(shè)備有著軟化緩解性能.及時(shí)對(duì)熱控裝置展開(kāi)停機(jī)檢查,保障在出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)能夠最大程度上降低設(shè)備耗損、人員傷亡等不必要運(yùn)營(yíng)損失問(wèn)題.但是,由于自動(dòng)化設(shè)備控制技術(shù)日漸成熟,使得設(shè)備機(jī)組內(nèi)在容量大幅增加,對(duì)電廠熱控設(shè)備安全程度與現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)系統(tǒng)提出更高要求.提高運(yùn)維人員專業(yè)水平,是實(shí)現(xiàn)熱控裝置穩(wěn)定運(yùn)行、提高設(shè)備安全程度的主要手段.

1.2 DCS自控系統(tǒng)的應(yīng)用

電力行業(yè)的改革與創(chuàng)新,使得傳統(tǒng)熱控運(yùn)行模式已經(jīng)無(wú)法繼續(xù)滿足生產(chǎn)需求,裝置自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用也標(biāo)志著DCS自控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸滲透至電力整個(gè)行業(yè)內(nèi).但是,在實(shí)際應(yīng)用中也存在著裝置誤動(dòng)、保護(hù)拒動(dòng)問(wèn)題,并且成為電廠使用自控技術(shù)的首要難題.因?yàn)殡姀S的熱控裝置關(guān)系全部熱點(diǎn)系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行參數(shù),影響著各電廠部門日常工作.一旦熱控設(shè)備某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,發(fā)生保護(hù)點(diǎn)信息誤傳發(fā)送,會(huì)導(dǎo)致熱控裝置保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤指令,進(jìn)而造成運(yùn)營(yíng)損失.其中,保護(hù)誤動(dòng)概況來(lái)講就是在電廠設(shè)備正常運(yùn)行過(guò)程中,由于保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部問(wèn)題而引發(fā)故障,最終使得主設(shè)備、輔設(shè)備全部停止運(yùn)行并且造成巨大經(jīng)濟(jì)損失.保護(hù)拒動(dòng)則是指主設(shè)備、輔設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)保護(hù)系統(tǒng)也隨之發(fā)生故障,無(wú)法進(jìn)行保護(hù)作用.所以,強(qiáng)化熱控裝置保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度,是電廠設(shè)備管理最為重要工作之一.

2 熱控裝置具體故障

2.1 熱控保護(hù)裝置供電故障

引發(fā)熱控保護(hù)裝置的供電故障原因繁多,例如電源連線的故障主要是因?yàn)殡娫淳€路連接方式存在問(wèn)題,通常情況下零、地、火線連接錯(cuò)誤或者未連接;由于地極電阻異常增長(zhǎng)使得地極和地網(wǎng)系統(tǒng)中斷的地極問(wèn)題;電源線的阻抗異常增加、電源線絕緣性能較差或受損等問(wèn)題造成電源線整體質(zhì)量下降;電源內(nèi)部質(zhì)量存在問(wèn)題,在正式投入使用造成的供電故障;電壓頻率與實(shí)際運(yùn)行需求不想符合,設(shè)備的連接線路出現(xiàn)端口松動(dòng),導(dǎo)致電源質(zhì)量不佳;熱控設(shè)備日常運(yùn)行中受到較強(qiáng)磁場(chǎng)影響以及電源線、地線的布線不正確等,都會(huì)引起裝置供電的故障.

2.2 DCS硬件故障

DCS硬件的故障誘因相對(duì)復(fù)雜,概況來(lái)講主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容.第一,硬件底座與模板的插座間接觸不良或中斷,使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性受到影響.第二,撥碼開(kāi)關(guān)運(yùn)行過(guò)程中存在著安全隱患,通信線路在連接方式上存在明顯錯(cuò)誤,情況嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)中斷匹配設(shè)備與系統(tǒng)沒(méi)有連接等問(wèn)題.第三,硬件跳線與信號(hào)傳輸需求存在著較大差異,機(jī)組電源在日常運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤.第四,硬件質(zhì)量不符合使用標(biāo)準(zhǔn)也是故障的又一重要因素.

2.3 DCS軟件故障

DCS軟件故障主要是在軟件正常運(yùn)行過(guò)程中突發(fā)性異?，F(xiàn)象,多數(shù)情況下會(huì)在軟件升級(jí)與整改,或者是系統(tǒng)的試運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn).因?yàn)檐浖\(yùn)行需要以相對(duì)復(fù)雜的程序和技術(shù)為依托,在無(wú)形之中增加工作內(nèi)容,要求技術(shù)人員必須采用立體交叉方法進(jìn)行作業(yè),使得軟件操作故障頻繁發(fā)生.因此,在軟件整改的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格遵循相關(guān)流程.軟件故障主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)內(nèi)容:第一,主過(guò)程的控制設(shè)備與輔過(guò)程的控制設(shè)備組態(tài)信息不一致;第二,中心數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)與相關(guān)聯(lián)信號(hào)連接通道不協(xié)調(diào);第三,由于網(wǎng)絡(luò)通信的繁忙導(dǎo)致整體管理無(wú)法平穩(wěn)運(yùn)行;第四,打印機(jī)設(shè)備沒(méi)有按照指令執(zhí)行打印操作;第五,計(jì)算機(jī)在充電過(guò)程中發(fā)生硬件問(wèn)題;第六,對(duì)一次使用元件安裝和更換過(guò)程中參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與變量設(shè)置不符合.第六,設(shè)備在停止運(yùn)行的情況下,或者系統(tǒng)處于運(yùn)行但顯示屏所傳遞的測(cè)點(diǎn)數(shù)值錯(cuò)誤時(shí),系統(tǒng)輸出不能夠繼續(xù)為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)和運(yùn)行提供保護(hù).

2.4 熱控裝置受到干擾

電廠熱控裝置在實(shí)際使用過(guò)程中會(huì)受到多種因素的干擾,其中最為嚴(yán)重的是外界環(huán)境與系統(tǒng)內(nèi)部.部分電廠在進(jìn)行敷設(shè)電纜線路構(gòu)成中沒(méi)有明確分化弱電電纜和強(qiáng)電電纜,使得裝置所處環(huán)境存在高強(qiáng)度電磁干擾.此外,電纜信號(hào)和電源間距過(guò)近,使得信號(hào)傳輸受到影響.通過(guò)分析和總結(jié)電廠熱控裝置實(shí)際運(yùn)行情況后可以發(fā)現(xiàn),如果裝置運(yùn)行環(huán)境溫度較高、空氣濕度大以及雜質(zhì)粉塵多,會(huì)加重故障發(fā)生機(jī)率.此外,熱控裝置防護(hù)措施不到位,受到自然災(zāi)害或動(dòng)植物破壞,發(fā)生裝置連接中斷、卡套脫離等問(wèn)題.

3 電廠熱控裝置維護(hù)技術(shù)優(yōu)化措施

3.1 通過(guò)現(xiàn)代化技術(shù)強(qiáng)化元件性能

元件作為熱控裝置保護(hù)系統(tǒng)基礎(chǔ)性構(gòu)成部分,一旦元件質(zhì)量或性能存在問(wèn)題,無(wú)法滿足實(shí)際運(yùn)行需求,會(huì)導(dǎo)致熱控裝置的保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法全面發(fā)揮出其使用價(jià)值.熱控裝置故障也暗示著組成元件質(zhì)量存在問(wèn)題,相關(guān)工作人員要在滿足采購(gòu)計(jì)劃中成本費(fèi)用要求基礎(chǔ)上,盡可能的選擇質(zhì)量較優(yōu)、性能較強(qiáng)的設(shè)備元件.同時(shí),備品備件環(huán)節(jié)一定要全面掌握實(shí)際元件使用要求、通過(guò)采用科學(xué)合理的現(xiàn)代化技術(shù),來(lái)強(qiáng)化熱控裝置使用穩(wěn)定性和系統(tǒng)安全性,確保熱控裝置保護(hù)性能升級(jí)和優(yōu)化.只有積極采用科學(xué)適用的現(xiàn)代化技術(shù),選擇質(zhì)量性能得到保障的元件,才能實(shí)現(xiàn)從本質(zhì)上降低熱控裝置故障發(fā)生的機(jī)率.

3.2 簡(jiǎn)化熱控裝置的控制邏輯

由于熱控裝置連鎖保護(hù)狀態(tài)下測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)確程度較低,使得整個(gè)系統(tǒng)誤動(dòng)問(wèn)題頻繁發(fā)生.其主要原因主要是:熱控裝置與保護(hù)系統(tǒng)處于電磁較強(qiáng)的環(huán)境內(nèi)工作運(yùn)行,使得外部因素干擾與系統(tǒng)裝置內(nèi)部問(wèn)題相結(jié)合,最終導(dǎo)致單點(diǎn)信號(hào)回路保護(hù)誤動(dòng).例如壓力開(kāi)關(guān)穩(wěn)定性較低、振動(dòng)信號(hào)受到外界因素干擾以及測(cè)量溫度不準(zhǔn)確等.為了降低電廠熱控裝置故障和控制邏輯差異而發(fā)生的機(jī)組跳閘,需要對(duì)裝置機(jī)組檢查維修、邏輯設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)采用容錯(cuò)邏輯的設(shè)計(jì)方式,從控制邏輯環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)備、元件優(yōu)化,進(jìn)而減少控制邏輯誤動(dòng)現(xiàn)象.針對(duì)電廠熱控裝置中硬件、定值以及邏輯控制條件展開(kāi)分析和評(píng)估,對(duì)設(shè)備機(jī)組穩(wěn)定程度、運(yùn)行情況以及保護(hù)邏輯等內(nèi)容優(yōu)化配置,避免某部分擋板卡頓、開(kāi)關(guān)接觸不嚴(yán)而造成機(jī)組跳閘.

3.3 強(qiáng)化熱控設(shè)備接地穩(wěn)定性

電廠熱控系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中存在較強(qiáng)電磁,會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確程度、工作穩(wěn)定程度受到影響.情況相對(duì)嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)熱控裝置信息誤發(fā)、設(shè)備停止運(yùn)行造成機(jī)組的跳閘.所以,想要實(shí)現(xiàn)信息獲取準(zhǔn)確和全面,勢(shì)必要強(qiáng)化設(shè)備接地穩(wěn)定性.當(dāng)熱控裝置與電力系統(tǒng)共同使用一個(gè)接地網(wǎng),系統(tǒng)控制地線和電氣接地線連接需要采用低壓性動(dòng)力絕緣電纜,并且需要保證只有一個(gè)連接點(diǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾的降低.

3.4 重視熱控保護(hù)裝置檢修工作

嚴(yán)格進(jìn)行熱控裝置設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)以及性能試驗(yàn)等管理和監(jiān)督,確保設(shè)備保護(hù)性能滿足使用標(biāo)準(zhǔn),性能試驗(yàn)要求全面詳細(xì),檢修工作謹(jǐn)慎詳細(xì).設(shè)備質(zhì)量檢修管理,需要從日常設(shè)備維護(hù)與檢查工作抓起.重點(diǎn)管理熱控裝置核心部位和重要技術(shù)參數(shù),嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)制度進(jìn)行保護(hù)性能的設(shè)計(jì).

由于裝置故障發(fā)生后無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行,如果維修不當(dāng)更會(huì)使得設(shè)備性能大幅降低,進(jìn)而造成經(jīng)濟(jì)損失.所以,電廠管理部門和運(yùn)維人員要重視裝置檢修工作,全面排查各類安全隱患并且結(jié)合實(shí)際問(wèn)題制定相應(yīng)解決措施,確保在故障尚在可控狀態(tài)內(nèi)將問(wèn)題處理.檢修人員需要主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí),不斷提高專業(yè)水平,通過(guò)高維修能力和科學(xué)有效的檢修方案來(lái)延長(zhǎng)熱控設(shè)備使用周期,保障裝置保護(hù)系統(tǒng)能夠最大程度上發(fā)揮其價(jià)值.增強(qiáng)DCS自動(dòng)化系統(tǒng)自我診斷的能力,提高DCS元件、硬件質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠熱控裝置故障預(yù)防和軟化.

3.5 調(diào)整管理制度

電廠檢修管理工作具有涉及內(nèi)容較多、壓力較大等特點(diǎn),這要求管理部門和設(shè)備檢修人員要具備較高的專業(yè)能力和素質(zhì),在工作中時(shí)刻保持安全警惕意識(shí).正確落實(shí)各項(xiàng)管理制度和內(nèi)容,全面了解和掌握設(shè)備系統(tǒng)基本操作流程、控制系統(tǒng)以及工作原理圖,確保檢修各項(xiàng)工作都能順利進(jìn)行.

4 結(jié)語(yǔ)

隨著電力行業(yè)重要性的增加,提高電廠熱控裝置穩(wěn)定性非常重要.電力熱控裝置保護(hù)系統(tǒng)日漸智能化和自動(dòng)化,也要求相關(guān)工作人員必須在設(shè)備安裝、調(diào)試以及檢修養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)積極調(diào)整和升級(jí)專業(yè)技術(shù),確保電廠熱控裝置工作效率和質(zhì)量.

[1]紀(jì)亞非.熱控(自動(dòng)控制)設(shè)備開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修的可行性[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置,2011(01).

[2]萬(wàn)安.火力發(fā)電廠熱控電纜敷設(shè)和接線安裝工作的常見(jiàn)問(wèn)題與注意事項(xiàng)[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2011(08).

[3]王蕙,孫長(zhǎng)生,丁俊宏.2009年浙江省火電廠熱控系統(tǒng)故障分析與改進(jìn)措施[J].電力技術(shù),2010(04) .

TM621.6

A

1671-0711(2017)11(下)-0045-02