國(guó)能浙能寧東發(fā)電有限公司 段墨棪

電廠運(yùn)行過程中，熱控保護(hù)裝置發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不僅保障電廠安全運(yùn)行，同時(shí)可創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。故此，電廠須定期對(duì)熱控保護(hù)裝置展開全面化的檢修和維護(hù)，結(jié)合常見裝置故障類型，針對(duì)性制定裝置檢修方案，及時(shí)更換零部件，避免由于設(shè)備損壞，而發(fā)生重大運(yùn)行事故。

1 電廠熱控保護(hù)裝置與DCS 控制系統(tǒng)

電廠運(yùn)行期間，熱控保護(hù)裝置融入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，運(yùn)行性能和質(zhì)量逐步提升，可以滿足電廠的生產(chǎn)發(fā)展要求，加快電廠發(fā)展腳步。熱控保護(hù)裝置工作原理：當(dāng)發(fā)電設(shè)備運(yùn)行階段出現(xiàn)故障，熱控保護(hù)裝置能夠自動(dòng)啟動(dòng)，科學(xué)化處理故障設(shè)備，以此保障發(fā)電系統(tǒng)的安全性，降低設(shè)備故障帶來的影響，避免產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。同時(shí)，電力設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，此裝置不僅可以維護(hù)系統(tǒng)安全，還能科學(xué)檢修和維護(hù)，避免此類故障的再次出現(xiàn)。DCS 控制系統(tǒng)的合理化運(yùn)用，能夠進(jìn)一步提高裝置自動(dòng)化水平，系統(tǒng)由不同單個(gè)機(jī)組組成展開連續(xù)性生產(chǎn)，包含硬件體系結(jié)構(gòu)、軟件體系結(jié)構(gòu)[1]。但系統(tǒng)運(yùn)行階段常常出現(xiàn)拒動(dòng)和誤動(dòng)的情況，間接對(duì)熱控保護(hù)裝置造成影響。

2 電廠熱控保護(hù)裝置常見故障

2.1 供電故障

與電廠其他設(shè)備不同，熱控保護(hù)裝置具有獨(dú)立電源，不會(huì)受到其他因素的影響，但也會(huì)造成供電故障頻繁出現(xiàn)。正常運(yùn)行過程中，若發(fā)生供電故障，熱控保護(hù)裝置將停止運(yùn)行，無法保護(hù)設(shè)備元件運(yùn)行的安全性。供電故障可分成電流不穩(wěn)、線路漏電、線路連接錯(cuò)誤、短路等。

2.2 回路故障

對(duì)于電廠熱控保護(hù)裝置而言，回路故障類型包含斷路、誤接、回路等，其中回路問題對(duì)整個(gè)裝置影響較大?；芈饭收现福阂徊糠只芈肪€路在其他因素的影響下發(fā)生短路情況，若未能快速切斷線路，極易導(dǎo)致部分設(shè)備元件、線路被燒毀，最終造成熱控保護(hù)裝置停止運(yùn)行。同時(shí)，一旦發(fā)生回路故障，控制中心將無法獲得設(shè)備信息數(shù)據(jù)，保護(hù)裝置也無法獲得指令[2]。

2.3 傳感器故障

熱控保護(hù)裝置運(yùn)行期間，應(yīng)實(shí)時(shí)采集和分析電廠設(shè)備數(shù)據(jù)，當(dāng)傳感器出現(xiàn)故障，將出現(xiàn)信息采集不及時(shí)、誤差大、不準(zhǔn)確等情況。以傳感器損壞程度為依據(jù)，傳感器故障可分成損毀、失效、誤差三個(gè)等級(jí)，其中影響傳感器正常運(yùn)行的因素包含短路、斷路、回路線路接線不嚴(yán)密等。

2.4 DCS 系統(tǒng)軟件故障

熱控保護(hù)裝置運(yùn)行期間，對(duì)DCS 系統(tǒng)的依賴性較高，而若此系統(tǒng)出現(xiàn)故障也會(huì)影響保護(hù)裝置運(yùn)行效果。從系統(tǒng)硬件層面考慮，常見故障包括插接松脫、電源輸出錯(cuò)誤、硬件損壞等，主要影響因素為電流、電壓、溫度、人為等。其中，插接松脫故障主要由正常運(yùn)行階段自動(dòng)松脫或者線路接駁不合理等造成。

3 電廠DCS 系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)性能測(cè)試

電廠熱控保護(hù)裝置運(yùn)行期間，DCS 系統(tǒng)發(fā)揮關(guān)鍵性的作用，需要技術(shù)人員明確系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，制定系統(tǒng)化的參數(shù)性能測(cè)試方案，了解DCS 系統(tǒng)軟件故障特征，以便于針對(duì)性展開裝置檢修和維護(hù)工作。測(cè)試控制器開關(guān)量采集實(shí)時(shí)性過程中，主要利用開關(guān)量輸入模件完成采集工作，系統(tǒng)化分析開關(guān)信號(hào)的處理水平。具體操作流程為：增加計(jì)數(shù)邏輯塊，與D1通道連接，再通過信號(hào)發(fā)射器向通道施加方波脈沖串，空間占比為50%，并設(shè)置n 個(gè)脈沖個(gè)數(shù)，同時(shí)縮小脈沖寬度，當(dāng)計(jì)數(shù)器無法正確計(jì)數(shù)停止操作。測(cè)試結(jié)果見表1，通過分析測(cè)試結(jié)果可知，當(dāng)控制周期為100ms，DCS 也能正確技術(shù)，50ms 檔位下丟脈沖。

表1 控制器開關(guān)量采集實(shí)時(shí)性測(cè)試結(jié)果

4 電廠熱控保護(hù)裝置的檢修與維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 加強(qiáng)傳感器檢修和維護(hù)

在檢修與維護(hù)傳感器過程中，技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)檢查設(shè)備精度，當(dāng)精度符合相關(guān)規(guī)定和要求，表明傳感器可以正常運(yùn)行，而若標(biāo)準(zhǔn)值與實(shí)測(cè)值差距較大，則表明傳感器可能存在故障隱患。對(duì)此，技術(shù)人員需要做好精度校準(zhǔn)處理，保障測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，能夠真實(shí)反映傳感器運(yùn)行情況。另外，多角度分析熱控保護(hù)裝置的影響因素，之后采取相對(duì)應(yīng)的解決方法。如當(dāng)工作環(huán)境溫度過高，或者粉塵顆粒多，降低傳感器設(shè)備的精準(zhǔn)度和靈敏度，故此技術(shù)人員應(yīng)調(diào)節(jié)運(yùn)行環(huán)境溫度，并加強(qiáng)對(duì)電廠周邊環(huán)境的管理。

4.2 優(yōu)化熱控保護(hù)裝置的邏輯組態(tài)

熱控保護(hù)裝置運(yùn)行期間，邏輯組態(tài)所測(cè)量的信號(hào)，可以維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，主要通過信號(hào)燈閃爍傳遞設(shè)備運(yùn)行情況，以此精準(zhǔn)判斷保護(hù)裝置是否存在故障。若運(yùn)行期間邏輯組態(tài)的實(shí)效性下降，將無法保障測(cè)量信號(hào)的可靠性，最終出現(xiàn)裝置故障。同時(shí)，熱控保護(hù)裝置系統(tǒng)組成呈現(xiàn)復(fù)雜化特點(diǎn)，軟件和硬件極易受到外部環(huán)境的干擾，需要對(duì)邏輯組態(tài)進(jìn)行合理優(yōu)化，并部分元件進(jìn)行優(yōu)化，不斷提高邏輯組態(tài)的實(shí)效性，使其處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

4.3 電廠熱控保護(hù)回路誤動(dòng)處理技術(shù)

熱控保護(hù)裝置運(yùn)行階段，DCS 系統(tǒng)包含多種內(nèi)容，運(yùn)行流程混亂且繁多，加之操作對(duì)象能力有限，極易出現(xiàn)誤動(dòng)情況，而出現(xiàn)重大運(yùn)行事故。具體表現(xiàn)為：未完全解除連鎖保護(hù)時(shí)，相關(guān)人員進(jìn)行元器件的檢驗(yàn)工作，而影響部分測(cè)點(diǎn)，最終出現(xiàn)誤動(dòng)動(dòng)作。當(dāng)維修機(jī)構(gòu)出現(xiàn)異常情況，工作人員對(duì)系統(tǒng)信號(hào)展開全面檢查和測(cè)量，而在這一期間極易串聯(lián)DCS 系統(tǒng)的控制回路和電信號(hào)，導(dǎo)致子模件、子板受到損壞。同時(shí)，檢測(cè)和維修期間，主要以測(cè)點(diǎn)、主電機(jī)等設(shè)備為中心，技術(shù)人員多選擇聯(lián)動(dòng)檢測(cè)方式，但DCS 系統(tǒng)由多臺(tái)服務(wù)器組成，電纜、電線交錯(cuò)復(fù)雜，工作時(shí)常常出現(xiàn)信號(hào)差等問題，影響發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

回路誤動(dòng)原因包含：一是人為因素，技術(shù)人員檢修工作不到位、誤判端子排接線等；二是電纜接線故障，由于電廠設(shè)備長(zhǎng)期處于潮濕、高溫的工作環(huán)境，加快了電纜的老化速度，絕緣性能顯著較低，發(fā)生短路故障而引發(fā)誤動(dòng)情況；三是熱工元件故障，在壓力、閥門位置、溫差等因素的影響下，熱工元件信號(hào)誤發(fā)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

鑒于以上情況，處理熱控保護(hù)回路誤動(dòng)情況時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)引發(fā)原因，采取針對(duì)性的處理技術(shù)，提高回路誤動(dòng)處理效果。具體而言：其一，改善DCS 電源切換問題。熱控DCS 控制保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電源切換方法為采用兩條冗余電路，但由于系統(tǒng)屬于單獨(dú)供電，常常發(fā)生電源故障，出現(xiàn)供電異常的現(xiàn)象。對(duì)此，應(yīng)調(diào)整電源切換方式，將第一路電源作為負(fù)載電源，第二路電源為輔助電源。

其二，強(qiáng)化DCS 系統(tǒng)的抗干擾能力。實(shí)際工作中，應(yīng)重點(diǎn)完善接地系統(tǒng)，優(yōu)化和改良接地方式，并選擇大截面的通道線，電阻不得超過2Ω。接地極過程中，需要與周邊建筑物保持15m 左右的距離，并與強(qiáng)電設(shè)備之間的距離大于10m，促使DCS 系統(tǒng)具有良好的抗干擾能力。

其三，優(yōu)化熱控就地設(shè)備的環(huán)境。DCS 控制系統(tǒng)設(shè)備不僅需要遠(yuǎn)離輻射區(qū)、熱源、干擾區(qū)，還應(yīng)做好設(shè)備的防潮工作。

4.4 分析熱控保護(hù)裝置的可靠性并檢驗(yàn)測(cè)量?jī)x表

檢修與維護(hù)電廠熱控保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)根據(jù)裝置的運(yùn)行原理，系統(tǒng)化分析保護(hù)裝置的可靠性，并對(duì)測(cè)量?jī)x表展開全面化檢測(cè)，了解周期檢驗(yàn)的要點(diǎn)和方法，降低設(shè)備故障出現(xiàn)的概率。實(shí)際工作中，技術(shù)人員需參考熱控保護(hù)裝置的運(yùn)用要求和工作原理，再仔細(xì)分析設(shè)備故障損壞，以此確定測(cè)量?jī)x表檢驗(yàn)周期。同時(shí)，傳統(tǒng)信號(hào)的測(cè)量?jī)x表檢測(cè)誤差較大，并且整個(gè)操作流程過于復(fù)雜，消耗大量的人力資源和物理資源。對(duì)此，應(yīng)創(chuàng)新儀表檢驗(yàn)管理模式，可選用核對(duì)運(yùn)行點(diǎn)、零點(diǎn)的方式，分析儀表運(yùn)行質(zhì)量。

對(duì)于熱控保護(hù)裝置而言，元器件屬于最基礎(chǔ)的組成部分，關(guān)系著裝置能否可靠運(yùn)行。當(dāng)元器件質(zhì)量、規(guī)格出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致熱控保護(hù)裝置無法正常運(yùn)行，提高了安全事故出現(xiàn)的概率。鑒于此，裝置檢修和維護(hù)過程中，技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)檢查元器件，做到及時(shí)維修及時(shí)更換，避免由設(shè)備小問題延伸至大問題。

4.5 充分使用冗余設(shè)計(jì)

為了保障熱控保護(hù)裝置穩(wěn)定化運(yùn)行，降低故障帶來的影響，檢修和維護(hù)期間應(yīng)采用1:1冗余設(shè)計(jì)，做到全方位監(jiān)控動(dòng)作電源和熱工信號(hào)，保障冗余設(shè)置的科學(xué)性和合理性，并監(jiān)控測(cè)點(diǎn)信號(hào)。冗余設(shè)計(jì)期間，重點(diǎn)內(nèi)容為同步切換邏輯，由于靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)屬于獨(dú)立模塊，通用特征明顯，若其單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，極易導(dǎo)致各個(gè)模塊操作順序不同，從而出現(xiàn)邏輯矛盾，還會(huì)對(duì)系統(tǒng)和負(fù)載造成影響。對(duì)于并聯(lián)系統(tǒng)來說，旁路電壓與輸出電壓存在兩種狀態(tài)，當(dāng)處于非同步狀態(tài)，電源電壓的相位差較大，此時(shí)進(jìn)行切換操作不僅出現(xiàn)供電中斷、負(fù)載波形異常等情況，還會(huì)造成并聯(lián)系統(tǒng)與旁路電源之前存在瞬態(tài)沖擊電流?；诖?，為了實(shí)現(xiàn)安全完成切換操作，應(yīng)保障操作階段，瞬態(tài)電壓值最小，遵守“先斷后合”的原則，防止并聯(lián)系電源與旁路電源并聯(lián)。

4.6 按照檢修與維護(hù)規(guī)范展開工作

電廠運(yùn)行階段常面臨多種多樣的外部因素影響，若操作不規(guī)范或存在錯(cuò)誤操作行為，將為電廠帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于此，技術(shù)人員應(yīng)遵守相關(guān)規(guī)范展開熱控保護(hù)裝置檢查和維修工作，并遵循相關(guān)注意事項(xiàng)，避免出現(xiàn)適得其反的現(xiàn)象。具體而言：其一，定期對(duì)機(jī)爐展開系統(tǒng)化的檢查和維修，需要根據(jù)機(jī)爐運(yùn)行情況科學(xué)確定檢修時(shí)間，并重點(diǎn)查看儀表運(yùn)行情況；其二，技術(shù)人員應(yīng)了解系統(tǒng)的運(yùn)行原理，掌握工具的使用方法，科學(xué)調(diào)校設(shè)備性能參數(shù)；其三，拆除、清理裝置零部件時(shí)，須根據(jù)拆裝順序擺放，禁止隨意擺放；其四，儀表校核和檢修工作完成后，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)檢修記錄進(jìn)行分析，以便于快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行隱患；其五，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用檢測(cè)儀器和設(shè)備。

4.7 完善維護(hù)程序，針對(duì)處理故障

處于熱控保護(hù)裝置維護(hù)階段，為了實(shí)現(xiàn)高效化工作，電廠應(yīng)完善維護(hù)程序，結(jié)合故障類型針對(duì)性處理。如汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)，選擇ETS 系統(tǒng)維護(hù)其安全運(yùn)行，若軸承振動(dòng)較大，ETS 系統(tǒng)將自動(dòng)開啟保護(hù)，而若此系統(tǒng)處于故障狀態(tài)，將影響電廠運(yùn)行效率。鑒于此，需要定期進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，優(yōu)化維護(hù)程序，降低系統(tǒng)故障出現(xiàn)的概率。實(shí)際工作中，應(yīng)從維護(hù)目標(biāo)、危險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別方法、維護(hù)界限等方面入手完善維護(hù)程序，并編制維護(hù)統(tǒng)計(jì)單。技術(shù)人員應(yīng)在了解熱控保護(hù)裝置運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上，仔細(xì)檢查壓力開關(guān)、轉(zhuǎn)速探頭，之后參考維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)開展試運(yùn)行操作。

若檢修和維護(hù)階段技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)異常情況，需要收集和整理系統(tǒng)參數(shù)，結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)，識(shí)別故障并分析故障出現(xiàn)的主要原因，確定故障類型，再采取針對(duì)性地解決措施。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)熱控保護(hù)裝置的特點(diǎn)，設(shè)置故障應(yīng)急處置卡，為檢修工作提供更多便利。如采用ETS 系統(tǒng)時(shí)，主要通過冗余PLC 和CPU 系統(tǒng)控制，若運(yùn)行期間出現(xiàn)故障，技術(shù)人員應(yīng)做好以下工作。

首先，初步檢查系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，確保跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)前，潤(rùn)滑系統(tǒng)不存在問題，并且信號(hào)傳遞正常。其次，借助現(xiàn)有設(shè)備和儀器展開系統(tǒng)化測(cè)試，明確故障出現(xiàn)的根本原因和具體位置，再制定完善的故障處理方案。最后，若發(fā)現(xiàn)故障由短路造成，應(yīng)在停機(jī)狀態(tài)下仔細(xì)檢查觸摸屏供電回路。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，熱控保護(hù)裝置的故障因素呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，維護(hù)人員應(yīng)保證故障因素識(shí)別的準(zhǔn)確性，再針對(duì)性處理故障。

總而言之，在時(shí)代快速發(fā)展背景下，電廠發(fā)展情況受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注，具體運(yùn)行質(zhì)量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系密切。對(duì)此，需要重視電廠熱控保護(hù)裝置的維護(hù)和檢修工作，了解常見故障類型和出現(xiàn)原因，不斷完善維護(hù)程序，針對(duì)處理故障，并能按照檢修與維護(hù)規(guī)范展開工作，分析熱控保護(hù)裝置的可靠性并檢驗(yàn)測(cè)量?jī)x表。