郭永紅

摘 要：隨著火電廠自動化程度的提高，機組的可靠性、安全性、經(jīng)濟性有了很大的提高，但是熱工保護的誤動和拒動還是時有發(fā)生，本文分析歸納了熱工保護系統(tǒng)常見的故障類型，通過全面質(zhì)量管理理論中的“人機物法環(huán)”從不同角度分析了熱工保護系統(tǒng)常見故障產(chǎn)生的原因，并提出了有效的防控措施，為降低火電廠熱工保護系統(tǒng)誤動拒動頻次提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：火電廠；熱工；故障；防控

中圖分類號：TM621.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）20-0156-02

1 熱工保護系統(tǒng)常見的故障類型

1.1 自動控制系統(tǒng)失靈

無論是DCS還是PLC，都是通過信號的采集，信息處理模塊，邏輯運算和通訊模件，最后到輸出模件的流程進行自動與保護控制，熱工保護也建立在該信號處理流程過程上，其中電源、信號輸入卡件、處理單元、輸出卡件和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊有一處發(fā)生故障，都會造成保護系統(tǒng)的誤動和拒動。

1.2 熱工一次元件故障

熱工一次元件在廠家生產(chǎn)出來，就存在一定的不良品率，加上很多熱工元件被安裝在惡劣的現(xiàn)場環(huán)境中，另外熱工元器件也有一定的生命周期隨著使用時間的增加，元器件發(fā)生老化是不可避免的，元器件老化后即進入故障高發(fā)區(qū)，上述原因都會造成信號故障導(dǎo)致誤動和拒動的事件發(fā)生。

1.3 電纜接線故障

現(xiàn)場施工時建設(shè)單位存在放線纜時不按照規(guī)范放置電纜，導(dǎo)致中間有接頭或電纜被損壞割傷的可能，有些電纜敷設(shè)于高溫區(qū)容易引起電纜的損壞，當(dāng)電纜發(fā)生老化時，也會導(dǎo)致絕緣受到破壞，元件接線柱內(nèi)則容易進水或是受到潮濕空氣的腐蝕，極易發(fā)生斷路、氧化、虛接的情況，都會導(dǎo)致保護誤動拒動事件的發(fā)生。

1.4 設(shè)備電源故障

DCS及PLC的應(yīng)用提高了自動化的水平，例如FSSS和ETS的保護系統(tǒng)也設(shè)計了電源故障，停機動作的的保護，有效的提高熱工保護的可靠性和穩(wěn)定性，但是也帶來了隱患，但由于電源自身插件接觸不良、整流變壓器故障、繼電器接點故障及設(shè)計不合理等問題也導(dǎo)致了保護誤動和拒次的頻發(fā)發(fā)生。而且因電源故障引起的熱工保護誤動作頻次也有上升的趨勢。

1.5 人因故障

熱工保護系統(tǒng)在設(shè)計、安裝及調(diào)試過程中都需要人員的參與，安裝調(diào)試單位存在為了盡早把項目移交給業(yè)主而應(yīng)付差事的現(xiàn)象，給現(xiàn)場帶來很多隱患，而且隨時有可能爆發(fā)，相當(dāng)一部分新建機組都因為這方面原因保護誤動作導(dǎo)致過障礙。我廠在建設(shè)投產(chǎn)后的第二年，就發(fā)生過操作臺汽機打閘按鈕因觸點不夠，電建也未與設(shè)計單位溝通，將信號電纜留在臺盤下，導(dǎo)致機組運行中電纜短接，造成保護信號誤發(fā)至DEH系統(tǒng)，造成機組誤停機。投產(chǎn)后檢修維護人員走錯間隔、看錯端子排，強制錯信號、萬用表打錯檔位等誤操作引起誤動拒動。

1.6 設(shè)計安裝調(diào)試存在缺陷

許多機組都發(fā)生過因熱工設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試存在質(zhì)量缺陷導(dǎo)致機組保護誤動作。例如設(shè)計時部分儀器儀表的工作環(huán)境未考慮在現(xiàn)場安裝后的實際工作環(huán)境，造成缺陷引起信號誤動作。例如我廠#1機組，投產(chǎn)前汽包液位幾個之間偏差特別大，經(jīng)過數(shù)天的現(xiàn)場檢查研究分析，發(fā)現(xiàn)汽包液位差壓設(shè)計溫度補償50℃，而安裝現(xiàn)場，因為化學(xué)汽包水在線儀表取樣管距離汽包液位變送器取樣管太近，引起兩個液位取樣管的實際環(huán)境溫度達到了130℃，導(dǎo)致了測量誤差。一些電廠在基建安裝中，爐膛負壓取樣管不按照規(guī)范安裝，取樣管安裝傾斜角度不夠或水平向下安裝，導(dǎo)致頻繁被灰堵塞，不能正常測量，嚴重則會導(dǎo)致爐膛負壓的保護拒動。汽包液位計取樣管管路安裝規(guī)范應(yīng)該水平向上傾斜，防止氣泡聚集在管路內(nèi)，造成差壓變送器的測量失準，換算出的汽包液位也就是去了參考價值。

“人機物法環(huán)”是對全面質(zhì)量管理理論中的五個影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，為了有效防控?zé)峁けＷo的拒動與誤動，我們應(yīng)該從這五個方面來將措施歸類分析，并提出有效的控制措施。

2 以全面質(zhì)量管理理論基礎(chǔ)的熱工保護故障預(yù)控措施

2.1 人員

加強技術(shù)培訓(xùn)提高熱工人員的技術(shù)水平和故障判斷處理能力。要求熱工檢修人員均符合崗位技能要求，并經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)考核才允許上崗。對重要工作應(yīng)明確規(guī)定特殊工序操作、監(jiān)護人員也應(yīng)具備專業(yè)的知識和操作技能，要求熱工檢修人員能嚴格遵守公司制度和嚴格按照檢修規(guī)程及工藝進行檢修，對工作和質(zhì)量認真負責(zé)?，F(xiàn)場檢修做好檢修臺賬記錄，保留原始記錄，并按規(guī)定保存。

2.2 機器

為了保證熱工保護系統(tǒng)的可靠性，設(shè)計除就必須采取冗余設(shè)計、并考慮信號同步的問題，采取解決措施，以保證設(shè)備的正常運行，DCS系統(tǒng)的歷史站、運算CPU、電源卡件、通訊網(wǎng)絡(luò)都必須冗余設(shè)計，重要保護的PLC系統(tǒng)例如ETS系統(tǒng)及輸出節(jié)點等也須相應(yīng)的冗余設(shè)計。例如MFT繼電器柜也應(yīng)該實現(xiàn)輸出繼電器的冗余輸出。另外還需要提高DCS及PLC的硬件質(zhì)量和軟件的自我診斷功能。

重要的保護信號選取時還須實現(xiàn)真正的三取二邏輯判斷，不同的測點還應(yīng)該不同的源頭實現(xiàn)，實現(xiàn)真正的保護。模擬量信號判斷的運算保護邏輯還應(yīng)該考慮模擬量的品質(zhì)判斷，常見的品質(zhì)判斷，是在測點測量值超限、跳變等現(xiàn)場出現(xiàn)是將壞點模擬量切除，避免測點問題的誤動，溫度一般采取每個測量周期變化超過2℃即為壞點，測量值拆過該元件工作區(qū)域的正常范圍即為壞點，品質(zhì)判斷邏輯應(yīng)該針對實際情況做出切合的研究確認，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。冗余設(shè)計、正邏輯的應(yīng)用、三取二的原則、品質(zhì)判斷避免單點，提高DCS及PLC的硬件質(zhì)量和軟件的自我診斷功能

2.3 物料

盡量采取技術(shù)成熟、可靠的熱工元件，隨著熱工自動化程度的提高，對熱工元件的要求也越來越高，所以采用技術(shù)成熟可靠的熱控元件對提高熱工保護系統(tǒng)的可靠性有十分重要的作用，不可為了節(jié)省投資因小而失大，在合理投資的清空下，一定要選取品質(zhì)業(yè)績較好的元件廠家，以提高整個保護系統(tǒng)的可靠性、安全性。

就地采取警示標牌對保護測點變送器、邏輯開關(guān)等重要設(shè)備進行標示，也是對現(xiàn)場一次元件的重要保護，無論是熱工檢修人員還是別的相關(guān)人員，看到醒目的警示標志工作時都會謹慎嚴謹一些，檢修工作時也會多想一下，避免誤動設(shè)備造成的保護誤動作。經(jīng)過我公司的實施，效果十分明顯，有效降低了相關(guān)保護及聯(lián)鎖測點的安全性。

2.4 方法

在建機組對設(shè)計、施工、調(diào)試、檢修質(zhì)量嚴格把關(guān)，嚴格按照相關(guān)電力行業(yè)標準驗收設(shè)備，對提高熱工保護系統(tǒng)的可靠性有著長遠的重要意義。

投產(chǎn)機組嚴格落實相關(guān)的維護制度，做好定期工作，做好機組的大小修設(shè)備檢修管理，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，是設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，做好日常維護和試驗，做好逢停必緊、定期切換、定期抽檢、定期對保護測點電纜進行絕緣檢查、定期進行保護實際傳動試驗，保證保護的準確可靠動作。對熱工檢修人員的現(xiàn)場檢修工藝、操作也要相應(yīng)的規(guī)范化，制度化并嚴格落實。

2.5 環(huán)境

嚴格控制電子間的環(huán)境條件，定期清理電子間衛(wèi)生，DCS、ETS等機柜也要保持干凈避免灰塵，溫度濕度灰塵及針對熱工電子設(shè)備有著十分大的影響，控制電子件的環(huán)境條件，可延長熱控設(shè)備的使用壽命，提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，電子間必須禁止對講機等通訊設(shè)備，防止干擾造成了誤發(fā)信號。

就地設(shè)備工作環(huán)境普遍十分惡劣，提高和改善就地設(shè)備的工作環(huán)境條件同樣十分重要，就地接線盒要盡量密封防雨防潮防腐蝕，就地執(zhí)行機構(gòu)要假設(shè)防雨罩，遠離熱源、輻射、干擾源等不良區(qū)域，就地儀表盡量安裝在儀表柜內(nèi)，并做好防凍伴熱等措施。日常也有必要對電纜橋架、電纜夾層做必要的巡檢，及時修復(fù)蓋板、防火隔板遺失，有效保證電纜的工作環(huán)境，避免因日曬風(fēng)吹造成的絕緣層老化。

3 結(jié)語

無論現(xiàn)場工作做得多么到位，設(shè)備維護的多健康，從可靠性理論角度講，都辦不到絕對的可靠，因此，在一定意義上，有故障是絕對的，但是故障與障礙不是相等的，關(guān)鍵是要做好故障的預(yù)防、發(fā)現(xiàn)、軟化、控制和排除，避免障礙的進一步擴大，即使發(fā)生也必須找到可行的辦法舉一反三，避免下一次的發(fā)生，熱工保護的正確動作率達到100%，把好設(shè)備的最后一道管，是我們熱工人員的追求的最高目標。通過正確的方法也一定能做到離目標越來越近。endprint