电厂热工保护误动的原因及应对

电厂热工保护误动的原因及应对

马超

（国网能源伊犁煤电有限公司新疆伊犁州伊宁市835311）

摘要：热工保护系统在整个电厂系统中对维护机组的安全运行有着至关重要的作用，同时也是整个电厂中的核心部分，但是在实际的电厂机组运行过程中，经常会因为突发事件造成电厂热工保护出现误动的情况，进而导致整个机组停机，给相企业带来一定的经济损失，为此，需要加强热工系统的稳定性和可靠性的研究。在日益激烈的电厂竞争中，为保证企业能够占据有利的地位，需要相关工作人员能在设备运行强对热工保护系统进行全面检查，并提前做好相应的应急措施，使相关热点设备能够正常的运行，进而实现创造经济效益的目的。

关键词：热工保护；误动；原因

Abstract：thethermalprotectionsysteminthewholepowersystemtomaintainsafeoperationoftheunithaveavitalrole，isalsothecorepartinthewholeplant，butintheprocessoftheactualpowerplantunitoperation，oftenbecauseofemergenciescausedbythermalpowerplantprotectionmaloperationsituation，leadingtotheentiremachinestopandbringthatenterprisecertaineconomicloss，therefore，needtostrengthenthestabilityofthethermalsystemandthereliabilityoftheresearch.Intheincreasinglyfiercecompetitioninthepowerplant，inordertoensuretheenterprisetooccupytheadvantageousposition，torelevantpersonnelcanrunonthedeviceforthermalprotectionsystemtoconductacomprehensiveinspection，andthecorrespondingemergencymeasuresinadvance，makerelevanthotequipmentcannormalrun，andthentorealizethepurposeofcreatingeconomicbenefits.

Keywords：thermalprotection；Misoperation.Why

在整个电厂系统中，热工保护对于维护整个机组的安全有着至关重要的作用，随着科技的进步，相关的热工工艺水平和设备的质量方面都得到有效的提高，但是从当期的多发的事故中看来，该技术还是存在一定的问题。

1提高热工保护系统可靠性的重要性

要想使热工保护拒动、误动减少，必须是DCS系统的失灵发生率降低。近几年来，不断更新的电厂机组设备，不断增加的性能，主要表现在以下几个方面：不断增加的发电机组容量，不断提高的参数，逐渐提升的热工自动化程度等。不断发展和应用的DCS分散控制系统，拥有强大的优势和功能，对机组的稳定性、经济性、可靠性、安全性有极大的提高。不断增大的机组容量导致参与保护的热工参数也在增加，这样就提高了设备或机组拒动、误动的发生。所以，提高热工保护系统可靠性对热工误动的降低有很大的促进作用。

2热力保护误动的现象分析

在当前的电厂安全运行事件中因为热控专业造成的事件占同比的20%，而造成热控的最主要原因是因为电工保护误动现象的发生。其中主要是以新投资生产的机组为准，这部分机组在最初的建设期间因为对热工的保护设计以及配置等方面不够重视，进而导致误动事件的发生，严重时部分机组一年会发生7次以上的误动现象，本文下面将列举近几年较为典型误动事件进行分析：

2.1某电厂的故障原因是主汽温度故障，在进行相关“三取二”的逻辑判断中出现失误，将错误降温信号发送至相关的设备中，使发电机和发电系统中其余部分之间失去联系且无法恢复同步以及锅炉主燃烧跳闸（MFT）的现象发生。

2.2因为某电厂的发电机主开关中只有一个用于发送“合闸”的反馈信号，当输入模件出现故障时，导致该反馈信息遗失，进而使主燃烧跳闸（MFT）和汽机跳闸被促动。

2.3某电厂的热工人员执行在线传输代码的操作过程中，在对其信号的情况了解不深入的情况下，将信号的参数更改后进行下传，进而造成气泵的保护装置被促发和机组调整为辅机故障减负荷（RB）状态。

2.4在某电厂中因为跳闸保护（ETS）系统在运行过程中出现转模故障，并且没有将其相关逻辑设计成为“三取二”的情况下，使热工保护出现无法，进而导致汽机出现跳闸，锅炉因此灭火。

2.5在部门电厂中因为热工人员对西门子汽轮数字电液控制系统（DEH）的硬件特点不了解，在操作的过程中使系统中信号线与地面接触，进而使该系统发展故障。由此可以看出在电厂运行过程中，造成热工保护误动的主要原因为相关设备中本身存在的问题、热控元件的问题以及相关线路的问题和相关逻辑设计的问题以及人为原因等。

3造成电厂热工保护误动的原因

3.1相关设备本身存在问题的原因

（1）当前控制系统主要由中央处理器（CPU）、输入输出模件以及与之相配套的输出继电器和系统的总电源几大部分构成，其中常见的故障为中央处理器（CPU）卡死、控制系统的卡件和电源卡件出现老化故障等，这些都是造成热工保护误动的原因之一。

（2）集散控制系统（DCS）中主要的带保护输入和输出信号为单通道或单模件，一旦这部分发生问题，会造成热工保护误动的情况。

（3）在电厂中的带保护的中央处理器（CPU）和机架或其他相关设备中电源较为单一，一旦切断这些设备的电源，会造成模件和设备失去控制或停止运行，进而造成热工保护误动事故。

（4）用作热工保护的测量设备或者控制设备存在配置单一的情况，或者存在配置了“三取二”模式，但是取样口进而取样管在同一个端口的情况，在这样的条件下，一旦出现泄漏，会造成该条管路中的所有测量信号产生误动现象。

3.2热控元件问题的原因

因为热工元件出现的故障出现误发信号的情况，进而使主机和辅助设备间出现热工保护误动的概率变大，在部分电厂中因为相关的热控原件已经出现老化，其质量得不到保障等情况，使热工保护误动的发生率达到了总故障发生率的一半之多。

3.3线路设备问题的原因

该问题主要表现在相关设备因为使用年限较长已经出现老化现象，使其稳定性和可靠性方面都得不到保障，另外因为电缆老化、绝缘被破坏等情况造成的电缆接线出现短路、短路的情况，也容易造成热工保护误动。

3.4热工保护逻辑设计不够完善的原因

在集散控制系统（DCS）中关于保护逻辑方面的设计并没有得到专项的研究，一般是通过照抄同类机组的设计，或者因为对保护对象和系统变化等方面了解不全面没有进行相关的设计，对于系统在分步试运和整体试运的过程中，尚未对其进行例如保护传动和试验以及记录等操作。

3.5人为因素

因为操作人员在进行操作的过程中出现失误主要表现在注意力不集中，将相关的数据输入错误；操作的过程中不按照相关的标准进行操作，依靠个人经验进行处理造成事故，同时还存在相关人员的专业技能水平不高，对作业的流程部了解的情况存在，这些也都会造成热工保护误动。

4电厂热工保护误动的改进措施

在电厂的相关设备中，每个设备之间都存在一定的联系，并且相互制约，一旦其中任何一个环节出现了故障都会对热工保护系统产生影响，进而造成误动，给企业带来一定的经济损失，为减少该类情况的发生，需要对其采取相应的改良措施，主要表现在以下几个方面：

4.1在进行设计的过程总尽量采取冗余设计的方式，当前对中央处理器（CPU）进行冗余设计已成较为普遍的现象，并且需要将相关保护设备的动作电源能进行合理的管控。在对其中的重要热工信号设置冗余的同时，对同一取样地点的测点信号进行监管，保障其稳定，同时将重点测点分布在不同的卡件出，以实现分散危险的目的，并提高其可靠性。

4.2在对控件的选择过程中，需要尽可能的以技术较为成熟、可靠性较强作为元件的选择条件，有利于提高相关设备的安全性和可靠性，使其能更好的在设备运行中发挥重要的作用。

4.3对逻辑设计进行优化，根据实际的情况进行逻辑模式的设计，并对其进行优化，有利于提高热工保护的稳定性，并且对于保护系统的安全性能和使误动率得以有效的降低有着重要的作用。

4.4对于其中的设备问题，应该严格按照相关的检查制度对其进行检查，并创建相关的检修程序，对于设备中可能出现的问题做到尽早发现尽早解决。定期对其中带保护的接线端子进行检修，并对电磁阀使用阻值测量的方式进行检测，同时还需对其开关进行校验等，实现将设备的各方面和工作环境各方面都能处于良好的状态。

4.5对操作人员首先需要加强其职业技能的培养，为相关工作人员创造良好的学习环境，并给以其实践的机会，使其实际动手能力和逻辑分析能力等方面都能得到有效的提高，同时让员工树立正确的工作态度，在进行操作的过程中严格按照相关规定要求进行设备的操作，避免出现凭借自身经营展开检修等情况的发生。另外还需要与工作状态不佳的员工进行沟通，对其能否胜任某项工作进行合理分析，充分发掘每位员工的潜能，并以此调动员工的积极性，使其能在工作中更好的发挥特长，为设备的安全运行提供保障。

结语：

随着科技的不断发展，我国发电厂中的相关设备和控制系统也得到不断的提高，因此在实际的操作中应该将及时检测出故障，并及时解决等作为首要前提，避免出现故障扩大化，使热工保护的工程效率能够提高，从而为热力设备的正常运行提供保障。

参考文献：

[1]高飞.电厂热工保护误动的原因与改进措施分析[J].中国新技术新产品，2015（07）.

[2]焦宏波，窦红霞.火电厂典型热工保护误动的原因分析与改进[J].电力安全技术，2011（03）.

[3]王毅，吉金芳.火电热工保护误动原因浅析及对策[J].科技信息，2010（25）..