晏崇林

摘? 要：火電廠的運(yùn)行安全直接影響著區(qū)域電力系統(tǒng)例如城市的安全、穩(wěn)定、可靠供電，因此加強(qiáng)火電廠的運(yùn)行安全保護(hù)凸顯得直觀重要。熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置是任何電力設(shè)備運(yùn)行必須安裝的安全自動(dòng)保護(hù)裝置，它在運(yùn)行的過程中對(duì)火電廠電力系統(tǒng)的安全起監(jiān)控和保護(hù)作用。電力企業(yè)通過對(duì)熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的維護(hù)來確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。文章從介紹熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置及其重要性入手，分析了火電廠熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置運(yùn)行中的常見問題，探討了有效的安全維護(hù)策略。旨在為火電廠熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的安全管理提供一些參考。

關(guān)鍵詞：火電廠;自動(dòng)化保護(hù)裝置;維護(hù)分析

中圖分類號(hào)：TM621.6? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）29-0116-02

Abstract： The operation safety of thermal power plant directly affects the regional power system， such as the safety， stability and reliability of power supply in the city， so it is very important to strengthen the operation safety protection of thermal power plant. Thermal control automatic protection device is a safety automatic protection device that must be installed in the operation of any power equipment. It plays a monitoring and protection role in the process of operation of the power system of thermal power plant. The power enterprise ensures the operation safety of the power system through the maintenance of the thermal control automatic protection device. This paper starts with the introduction of thermal control automation protection device and its importance， analyzes the common problems in the operation of thermal control automation protection device in thermal power plant， and discusses the effective safety maintenance strategy. The purpose of this paper is to provide some references for the safety management of thermal control automatic protection devices in thermal power plants.

Keywords： thermal power plant; automatic protection device; maintenance analysis

引言

隨著火電廠的汽輪機(jī)組容量不斷增大，蒸汽參數(shù)相比過去不斷提高，其熱力系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造及運(yùn)行參數(shù)復(fù)雜，這對(duì)火電廠運(yùn)行的安全管理提出了更高的要求。為了保護(hù)電力系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，系統(tǒng)裝設(shè)有熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置。保護(hù)裝置在監(jiān)測(cè)到電力系統(tǒng)故障或危險(xiǎn)時(shí)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警和跳閘的命令，從而預(yù)防電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。由此可見，火電廠熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置對(duì)于保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行有著重要的意義。但保障火電廠電力系統(tǒng)安全的前提是熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置必須滿足安全運(yùn)行的狀態(tài)。因此，火電廠必須重視熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的安全檢測(cè)與維護(hù)保養(yǎng)。研究該課題對(duì)提高自動(dòng)化保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)運(yùn)行安全中的保護(hù)作用有著重要的意義。

1 熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置及其重要性

1.1 熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置概述

熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置是為了保障熱控系統(tǒng)運(yùn)行安全而在電力元件、電力設(shè)備及線路關(guān)鍵部位安裝的測(cè)溫元件及其他測(cè)量和控制溫度的自動(dòng)化保護(hù)裝置。常見的包括熱工熱量控制儀、信號(hào)燈、保護(hù)連鎖、測(cè)溫器、保護(hù)套管等。由于火電廠熱力系統(tǒng)極其復(fù)雜，因此熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置類型非常多樣。它安裝在熱力系統(tǒng)各個(gè)需要被檢測(cè)溫度的位置及其設(shè)備表面。熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置都是緊貼被測(cè)物體表面，且為了防止高溫高壓沖擊造成的保護(hù)失效，自動(dòng)化保護(hù)裝置均需要安裝保護(hù)套管。

1.2 重要性

熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置可以通過對(duì)熱力系統(tǒng)運(yùn)行過程中各部位溫度的測(cè)量來監(jiān)控系統(tǒng)各部位運(yùn)行的異常，在檢測(cè)到設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行安全時(shí)發(fā)出告警或提示，為檢修人員提供設(shè)備檢修和維護(hù)的依據(jù)。熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的應(yīng)用使得熱力系統(tǒng)故障檢修更具計(jì)劃性和主動(dòng)性，通過熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的保護(hù)作用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行安全，并利用監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的周期性、計(jì)劃性的檢測(cè)與校驗(yàn)，為火電廠熱控系統(tǒng)及設(shè)備的管理模式的創(chuàng)新提供了條件。這種預(yù)防為主、安全管理的模式能夠在確保系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提降低系統(tǒng)安全管理的成本，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的應(yīng)用及有效維護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展有著重要的促進(jìn)意義。

2 熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置運(yùn)行中的常見問題

2.1 設(shè)計(jì)缺陷引發(fā)的問題

熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的自身質(zhì)量直接影響著其對(duì)熱力系統(tǒng)安全保護(hù)和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)效果。熱力系統(tǒng)中應(yīng)用到的熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置類型多樣，每個(gè)熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在熱控保護(hù)功能上存在差異性?；痣姀S的熱力系統(tǒng)是復(fù)雜而特殊的環(huán)境，它對(duì)自動(dòng)保護(hù)裝置的針對(duì)性設(shè)計(jì)要求較高，部分自動(dòng)保護(hù)裝置符合通用性設(shè)計(jì)，但對(duì)特殊環(huán)境的適應(yīng)性一般。由于熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置自身設(shè)計(jì)問題，導(dǎo)致其無法滿足火電廠熱力系統(tǒng)及設(shè)備更加精準(zhǔn)的保護(hù)動(dòng)作需求，導(dǎo)致其保護(hù)功能弱化。此外，型號(hào)、品牌差異性問題等，都會(huì)影響熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的運(yùn)行功能。

2.2 運(yùn)行中的異常問題

自動(dòng)化保護(hù)裝置自身也屬于精密電子元件，運(yùn)行過程中難免會(huì)發(fā)生故障。如DCS硬件故障，當(dāng)它發(fā)生故障后對(duì)熱控系統(tǒng)的監(jiān)控就會(huì)失效，導(dǎo)致部分監(jiān)測(cè)參數(shù)失真，系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)動(dòng)作就會(huì)失靈。假設(shè)遇到熱力系統(tǒng)同時(shí)發(fā)生故障的情況，就會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)裝置可能報(bào)警，也可能不報(bào)警的問題。部分情況監(jiān)測(cè)到故障時(shí)也無法啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致保護(hù)失效。我們?cè)賮矸治鯠CS硬件故障，它的故障來源可能是硬件板、電源、終端設(shè)備，也有可能是通信線路故障。以上都是自動(dòng)保護(hù)裝置運(yùn)行中發(fā)生故障后不可避免的問題。

2.3 安全管理中的問題

火電廠熱力系統(tǒng)熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的類型多、分布位置多，運(yùn)行期間需要檢修人員定期檢修可維護(hù)。在自動(dòng)保護(hù)裝置安全管理中，可能存在檢修遺漏或不到位等問題，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)裝置缺陷或異常，為自動(dòng)保護(hù)裝置運(yùn)行埋下了安全隱患。這種管理長(zhǎng)期失效就會(huì)導(dǎo)致熱力系統(tǒng)安全保護(hù)失效或滯后了，嚴(yán)重影響熱力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

2.4 自動(dòng)化保護(hù)裝置狀態(tài)的問題

熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置在實(shí)際運(yùn)行中并非只有明顯的故障異常狀態(tài)和參數(shù)錯(cuò)誤等問題，還存在一些潛在的故障隱患及危險(xiǎn)源。這些問題一般很難發(fā)現(xiàn)，需要借助裝置性能檢測(cè)儀器才能全面了解裝置的性能是否存在異常。然而實(shí)際檢測(cè)過程中，或由于檢測(cè)儀器或設(shè)備不全，或因?yàn)闄z測(cè)技術(shù)人員疏忽大意，導(dǎo)致一些安全隱患逐漸的擴(kuò)大。部分問題未能及時(shí)得到有效處理時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)保護(hù)裝置出現(xiàn)保護(hù)失效的問題。

3 熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的維護(hù)策略

熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置對(duì)熱力系統(tǒng)的維護(hù)是貫穿于熱力系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)行生命周期內(nèi)的，從熱控自動(dòng)保護(hù)裝置規(guī)劃安裝起，就已經(jīng)承擔(dān)了對(duì)熱力系統(tǒng)安全保護(hù)的任務(wù)。因此，對(duì)熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的維護(hù)應(yīng)該從各個(gè)階段開始關(guān)注。包括設(shè)計(jì)安裝、運(yùn)行期間、安全管理期間等，確保熱控自動(dòng)保護(hù)裝置性能和功能始終能夠承擔(dān)起對(duì)熱控保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)作用。

3.1 強(qiáng)化設(shè)計(jì)維護(hù)

火電廠熱控系統(tǒng)的自動(dòng)化保護(hù)裝置設(shè)計(jì)應(yīng)該符合系統(tǒng)保護(hù)的需求，在設(shè)計(jì)上應(yīng)該充分體現(xiàn)對(duì)熱力系統(tǒng)設(shè)備及各部位的針對(duì)性保護(hù)需求。建議制造單位應(yīng)該充分分析火電廠熱力系統(tǒng)，結(jié)合當(dāng)下火電廠機(jī)組容量及參數(shù)設(shè)計(jì)熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置性能及功能，來確保自動(dòng)化保護(hù)裝置應(yīng)用于熱控系統(tǒng)中時(shí)保護(hù)動(dòng)作的有效性，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)控和自動(dòng)化保護(hù)。在保護(hù)裝置選材設(shè)計(jì)上，應(yīng)充分考慮其高溫高壓的使用環(huán)境，選擇絕緣性好、耐久性的外殼材料，硬件板應(yīng)采用集成化設(shè)計(jì)，選擇敏感性較強(qiáng)的材料。

3.2 強(qiáng)化運(yùn)行監(jiān)測(cè)及維護(hù)

在火電廠熱力系統(tǒng)運(yùn)行期間，保護(hù)裝置正式承擔(dān)保護(hù)任務(wù)。這期間，熱控自動(dòng)化裝置必須保證熱控信號(hào)接受的穩(wěn)定性、報(bào)警等的安全性、參數(shù)監(jiān)控的真實(shí)有效性。為此，在運(yùn)行期間要對(duì)熱控自動(dòng)保護(hù)裝置做定期的運(yùn)行維護(hù)與監(jiān)控，密切關(guān)注運(yùn)行狀態(tài)及各部分功能的有效性。為了分析熱控自動(dòng)化裝置的運(yùn)行狀態(tài)，建議對(duì)其作運(yùn)行內(nèi)容的記錄，記錄每項(xiàng)內(nèi)容詳細(xì)的時(shí)間、動(dòng)作、維護(hù)時(shí)間等，并利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)同類型的自動(dòng)化保護(hù)裝置的維護(hù)周期、生命周期、影響因素等進(jìn)行分析，通過分析確定影響因素，再加強(qiáng)對(duì)影響因素的管控。例如確定故障來源與電磁干擾，就需要通過加強(qiáng)預(yù)防電磁干擾來保護(hù)熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)。

3.3 強(qiáng)化預(yù)防性安全維護(hù)管理

熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，同時(shí)也是確保熱力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重點(diǎn)任務(wù)。在管理方面，為了提高維護(hù)的有序性、有效性和維護(hù)效率，建議對(duì)熱控自動(dòng)保護(hù)裝置建立檔案表，同時(shí)制定預(yù)防安全管理體系，加強(qiáng)規(guī)律性、周期性維護(hù)檢查與分析，以預(yù)防為主，加強(qiáng)問題判斷的管理，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)檢查、調(diào)試、維護(hù)，及時(shí)排除潛在性的故障。

3.4 加強(qiáng)熱控系統(tǒng)控制功能的邏輯優(yōu)化

為了提升熱控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，建議對(duì)熱控系統(tǒng)控制功能邏輯進(jìn)行優(yōu)化。熱控控制邏輯的優(yōu)化可以提高系統(tǒng)對(duì)一些小故障的優(yōu)化。系統(tǒng)通過預(yù)先設(shè)計(jì)保護(hù)的程序來判斷熱控系統(tǒng)動(dòng)作質(zhì)量的正確與否。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到邏輯錯(cuò)誤時(shí)，表明熱控系統(tǒng)控制出現(xiàn)了失誤，系統(tǒng)需要自動(dòng)做出反應(yīng)和調(diào)整，來啟動(dòng)故障保護(hù)。這樣即便在自動(dòng)化保護(hù)裝置故障時(shí)聯(lián)動(dòng)保護(hù)無法啟動(dòng)的情況下，熱控系統(tǒng)也能自動(dòng)的避免故障發(fā)生時(shí)系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)行引發(fā)的更大故障。熱控控制邏輯的設(shè)計(jì)不受電磁感染，因此穩(wěn)定性更好。這也為自動(dòng)化保護(hù)裝置維護(hù)過程中熱控系統(tǒng)的安全保護(hù)提供了基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

火電廠熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置承擔(dān)著電力設(shè)備及電力系統(tǒng)安全保護(hù)的所有任務(wù)，是保障火電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的關(guān)鍵。無論是在設(shè)計(jì)維護(hù)中、運(yùn)行監(jiān)測(cè)及維護(hù)中，還是預(yù)防性安全管理中，火電廠都應(yīng)該始終以確保熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置安全可靠運(yùn)行為基礎(chǔ)，強(qiáng)化自動(dòng)化保護(hù)裝置各個(gè)階段的維護(hù)，將可能發(fā)生的故障與異常問題遏制在萌芽中。同時(shí)，在運(yùn)行管理中應(yīng)密切關(guān)注自動(dòng)化保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置是否存在異常，并在發(fā)現(xiàn)時(shí)及時(shí)檢修或更換裝置。日常管理中應(yīng)做好熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置的計(jì)劃性維護(hù)，做好維護(hù)記錄，根據(jù)檢修維護(hù)的記錄分析問題規(guī)律，從而有針對(duì)性、有計(jì)劃性的做預(yù)防性維護(hù)，最大程度的提升熱控自動(dòng)化保護(hù)裝置自身運(yùn)行的安全。

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