电厂热控保护误动及拒动原因及应对措施研究

电厂热控保护误动及拒动原因及应对措施研究

谢毅

陕西能源麟北发电有限公司  陕西省宝鸡市 721599

摘要：随着我国现代化发展速度的不断加快，电厂在经济社会发展中的作用将更为明显，全面保证电厂运行的安全性更为重要，这就对电厂热控保护运行和维护工作提出了更高要求。从当前国内很多电厂运行来看，电厂锅炉一般均带着汽轮机组和鼓风机，一旦出现了汽轮机组和鼓风机跳闸的问题，将对电厂锅炉安全运行带来较大威胁。因此，热控保护系统是当前电厂中重要的保护系统，对增强电厂系统运行的稳定性和可靠性具有重要作用。

关键词：电厂；热控保护；误动；拒动原因；应对措施

一、热控保护误动和拒动概念

电厂主要电力设备、供电设施一旦发生故障可能直接造成严重后果的重大供电故障时，可以立即采取供电相关热控制等保护措施可以消除重大故障或减少故障严重后果，等待供电系统正常停机后再行处理，避免重大供电系统及其他人身安全事故的再次发生。但是，当发电厂的相关核心发电设备仍然处于正常运行工作模式时，保护启动系统因自身原因不能启动相关发电保护的动作，导致发电相关核心设备自动停止正常运行，称为热能源保护系统误动。

在两个主设备和其他辅助设备之间出现问题时，热控保护系统通常会执行热控保护措施，以有效保护主、辅助设备的安全和工作稳定性。特殊情况下，热控保护系统由于自身控制电路或其他部件出现问题，下达停止命令和继续执行命令都有可能直接造成不必要的资源浪费，甚至可能造成巨大的经济损失。这种情况被称为发电厂热控保护系统的安全保护和防误动。这种保护设备动作的错误实施不仅会对其造成巨大的社会经济损失，甚至还会严重损坏保护系统设备的零部件。

由于尚未发展到不容易发生电机故障的水平，热控控制系统的误动和电机拒动现象对电力设备的连续性和运行性能有较大影响，进而影响电力企业的经济效益。

二、电厂热控保护误动与拒动的主要原因

（一）DCS本身特性导致的误动

从当前很多电厂的运行情况来看，选择使用DCS对电厂热控保护系统进行控制的较多。在DCS系统中，实现对热控保护系统启动控制的主要方式是通过对电压进行检测得到的，但是从当前DCS系统来看，技术人员为了防止出现强电倒送DCS或者有外围电路对DCS造成伤害的问题发生，采取了在端子板上增加保险丝的方式，通过加入保险丝，若出现了强电倒送或者有短路问题发生时，保险丝就会被熔断，可实现较好的保护系统。但是从保险丝的熔断情况来看，因为熔断的容量相对较小，例如，部分保险丝的容量仅为0.25A，这就非常容易导致保险丝熔断的问题发生。若保险丝出现了熔断问题，系统采集到的信号则为“0”,DCS系统在工作时，不能对设备正常运行情况进行采集，经常出现拒动或者误动的问题发生。

（二）采样信号不能满足要求导致误动或者拒动

由于采样信号不能满足要求导致热控保护系统出现误动或者拒动的问题，主要发生在真空保护、汽包水位保护、润滑油保护及炉膛压力保护等系统中需要采取三选二保护的位置，导致问题发生的原因主要是采样信号不能达到规程要求，特别是汽包水位保护，在运行过程中，需要水位调节与保护的信号处于分开状态，特别是过热器出口压力应当在13.5MPa以上，但是从具体运行来看，因为多数机组锅炉汽包开孔数量是有限制的，在现场操作时，也不能在汽包上打孔。所以，多数机组在运行过程中，对于调节与保护均为同样信号，部分机组在一根取样管上连接两个变压变送器，一个负责保护、一个负责调节，从这些设置来看，看似信号在传递时属于独立操作，但是因为取样管是同一根，因此，这两个信号在工作时容易发生相互影响。若出现了泄露等问题时，容易出现拒动或误动的问题[3]。

（三）继电器原因导致的误动或者拒动

现阶段，DCS在对外围设备的启动和停止进行控制时，主要是通过对继电器控制的方式实现，若继电器在工作时，出现了工作不正常的问题，就会导致热控保护系统出现拒动或者误动的事故。特别是热控保护系统长期使用，出现误动或者拒动概率更大。主要原因是随着继电器工作时间的不断延长，在接点会出现明显的氧化问题，这就导致继电器虽然可以正确工作，但是在接点位置会出现接触电阻增加的问题，甚至会导致虽然继电器接上了，但是并没有真正接通，相应的保护动作自然不会发生，这就导致系统出现了拒动。特别是固态继电器，随着工作时间的不断延长，元件非常容易出现老化的问题，通电电压会出现明显的下降，甚至会出现感应电压就能够将线路导通的问题发生，最终导致误动的事故出现。

三、电厂应对热控保护误动及拒动的相关对策

（一）使用冗余设计

对热控保护系统的跳闸电磁阀等执行装置的动作电源应加强监控，并进行电源和CPU等冗余设计。另外，对于热控制测量信号也需要同时进行一次冗余测量设置，在进行监视和分析判断同一测量样品的冗余测量点控制信号时，尝试将同一测量参数的多个重要样品测量点的冗余测量信号通道分别放置在不同的测量卡上，防止其中一个卡出现问题而影响操作的可靠性。还可以用多点和独立的采样方法对相同的重要温度测量点数据进行不同采样，改善原来的采样、多点并行形式。

（二）提升信号整体采样效果

因为导致采样信号质量不高的原因与汽包上取样孔数量不能满足实际需要有直接的关系。如果热控保护系统的机组已经投入运行，那么需要对信号取样系统进行升级改造，才可以确保该问题解决到位。从当前汽包水位测量方式来看，相对于先前已经有了明显的改善，技术人员可选择使用新的电接点测量系统，该系统可有效消除压力方面存在的误差，在不同类型的工况条件下，测量得到的实际数值与采取差压式水位计得到的结果已经非常接近，能够作为保护信号。因此，技术人员可选择使用新式电接点水位计作为信号，该信号可作为保护信号，同时将差压式水位计信号作为调节信号，这就可以让调节信号、保护信号等实现分开的效果。此外，从当前多测孔接管技术使用情况来看，整体的技术已经较为成熟，因此，若锅炉汽包上水位测孔不能满足实际使用需求时，可选择使用多测孔接管技术克服这一问题。对于炉膛压力取样导致的拒动或者误动问题，主要原因是对炉膛压力与压力开关的工作情况并没有进行独立取样，而是几个压力开关或者变压器选择使用了一根取样管，这就导致在实际工作的过程中，若出现了管路堵塞或者管路出现了渗漏问题时，就容易导致出现拒动或者误动的问题。因为技术人员在炉膛上可进行开孔，且开孔较为容易。所以，若锅炉在运行的过程中存在此类风险，可采取在炉膛上增加取样孔的方式来解决该问题，主要目的是确保各个保护信号可以实现独立取样的效果。

（三）降低继电器原因导致的误动及拒动发生概率

为了更好降低继电器原因导致的热控系统误动或者拒动情况发生的概率，在具体操作的过程中，技术人员应当根据DCS运行检修规程的要求，在对机组开展大修或者小修的过程中，重点做好对重点保护继电器的检验工作，对继电器的通电压、断电压情况进行详细记录，对各个接点的通电阻、断电阻进行全面的检查和记录，并做好横向的比较。若技术人员发现继电器参数与原始的参数出现了较大的变化，应当深入查找导致问题发生的原因，必要情况下，应当更换新的继电器，最大限度的降低误动或者拒动事故发生的概率。

四、结论

综上分析，全面增强热控保护系统工作效率，对于提升电厂运行的可靠性、稳定性、安全性有着非常重要的作用。但是从当前电厂热控保护系统工作情况来看，仍旧出现了一些误动、拒动的问题，导致问题出现的原因也相对较多，对热控保护系统工作质量和效果带来的影响也相对较大。因此，电厂需要充分认识到热控保护系统稳定工作的重要性，从当前热控保护系统工作实际出发，切实采取针对性的措施，最大限度降低热控保护系统出现误动、拒动的概率和次数，为电厂安全运行提供充分保障。

参考文献：

[1]赵平珠.火力发电厂热工保护误动拒动原因分析及处理措施[J].当代化工研究，2021(05):169-170.

[2]卢荣梅.电厂热控保护装置常见故障及检修维护措施分析[J].科学技术创新，2018(26):165-166.