摘要:火力发电厂是保障电力能源正常输送的重要机构,其中经常会使用电厂热工DCS控制系统来总体管控电力的运行情况。为了充分保证和提升电力输送的安全性和稳定性,还需要发挥电厂热工DCS控制系统之中的保护功能,但是不容忽视的是,这些保护功能在具体运作的过程中,容易出现误动和拒动的情况,影响到了电力运行的可靠性,需要对其进行切实有效的改善。寻找到电厂热工DCS控制系统中保护误动和拒动的原因,采用科学合理的策略加以应对,将能够全面充分推进电力传输工作的顺利开展。
关键词:电厂热工;DCS 保护误动和拒动;措施
热工保护系统是电厂保证安全的保障系统,保护的主要作用是当机组在启动和运行过程中发生危及设备安全的危险时,使其能自动采取保护或联锁,防止事故扩大而保护机组设备的安全。电厂热工人员必须维护和使用好热工保护系统,热工保护以安全运行为前提,是电厂热工自动化的重要组成部分,是保证不出现人身伤亡和设备损坏事故的最后保护手段。因此,确保人身好设备安全是保护的目的。随着热工控制技术的发展,设备的智能化数字化技术不断提高,发电厂的大容量机组采用热工自动控制i技术,提升了热工保护系统的稳定性。
一、电厂热工DCS 保护误动和拒动的发生原因
1、DCS 软硬件故障。DCS 软硬件故障是造成热工保护误动、拒动的一大原因,这主要是因为,随着DCS 控制系统的不断发展,在热工保护系统中加入了诸如CCS、DEH 等控制站,使得两个控制器在同时发生故障时能够进行停机保护,这也就引起了DCS 软硬件保护误动情况的发生,其主要的情况包括以下几种,信号处理卡损坏、输出模板有误、设定值模板出现故障、以及网络通讯不畅等。此外,在DCS 系统中,对运行设备启停的检测,一般是通过DCS 本身的查询电压来实现的,但是为了防止外围电路对DCS 造成损害,在大多数的DCS 控制系统中,每个端子板上都设置有相应的保险丝,在短路或者强电倒送时,保险丝就会自动熔断,进而达到保护整个电路的目的。但是由于保险丝的容量一般都比较小,常常会发生熔断的现象,导致系统无法检测到设备的真实情况,这就引发了热工保护的误动、拒动现象。
2、热工元件故障。热工元件是热工保护中,进行信号采集的重要组成部分,热工元件能否安全可靠地运行,直接关系到热工保护的安全性和可靠性。但是,由于温度、压力、流量以及阀门位置灯原因,常常会造成误发信号,使得主辅机产生保护误动、拒动的现象。因此,要加强对热工元件的选购和设计,尽量避免单点参与机组保护的模式,进最大可能降低机组保护误动的风险。
3、电缆接线故障。许多火力发电厂的工作环境有了很大的改观,在一定程度上提高了工作效率,激发了员工的工作积极性。但是,由于电厂自身的特殊性,常常因为自身高温、潮湿、粉尘的作用,造成大部分的电缆老化,降低了电缆的绝缘性,很大可能造成短路的现象,进而导致保护误动的现象。
二、电厂热工DCS 控制系统误动、拒动问题的策略
电厂热工DCS 控制系统保护功能实际运行过程中出现的误动和拒动问题,会在一定程度上影响到整个电厂热工保护装置的整体运行效果,面对这些问题,需要积极采用科学合理的方式和手段加以应对,保证其具有良好运行水准。
1、DCS 控制系统电源切换。为DCS 控制系统提供充足电力能源的系统,需要有两个独立的冗余电源作为支撑,而其在实际运用的过程中,如果两条供电线路切换过程不够顺畅,将会容易出现设备电源故障问题,比较常见的是电源环流问题。为了有效应对这类问题的出现,需要在开展电源切换工作之前开展充分有效的控制工作。需要选定合适的主要负荷电源,这可以根据冗余电源运行过程中的情况出发,任意选择合适的电源,而另一电源则将成为辅助型电源。这样在实际开展电源切换工作的过程中,将需要按照一定的运行机制进行设置,即为主电源保持着正常运行状态,辅助电源将会时刻保持着关闭状态,这样将能够促进电源切换的频率不断降低,从而减少了DCS 控制系统能源切换过程中出现的误动和拒动问题。而当DCS 控制系统运行中的主电源出现失效问题的时候,可以及时保证辅助电源的及时运行,从而也能够减少DCS 控制系统保护功能出现误动和拒动现象的几率。
2、强化人工管理工作。现阶段火力发电厂实际运行过程中,还经常使用人工作业和管理的方式,从这个角度出发,其中还存在着一定的不稳定性,这样将会容易导致DCS 控制系统出现较大的不稳定性,影响到了总体运行的安全性效果,从而发生无误动和拒动的几率较大。建立健全人工管理制度,将人工因素在DCS 控制系统运行过程中所造成的负面影响控制在最小限度内。具体强化热人工管理工作的过程中,首先,需要明确DCS 控制系统保护工作的各项原则和规范,重点明确各个人员的工作职责,划分好科学的职责范围,建立起科学化的处罚机制,有效减少一些施工工作失误的情况。其次,需要结合电厂热工DCS 控制系统保护功能实际运行的情况,采用科学合理的方式和手段,尽可能采用一些先进科学的运行设备,减少人工因素的投入效果,从而将人工作业所导致的不稳定因素降低到最低限度,将DCS控制系统保护功能的误动和拒动出现几率控制在最小限度内。
3、发挥DCS 控制系统抗干扰的优势和作用。切实推进DCS 控制系统保护功能良好运行,需要积极采用良好的方式和手段加以保护和应对,发挥其整体的抗干扰性能。当电厂热工DCS 控制系统保护功能维持着正常、稳定的运行状态时,将能够有效减少误动和拒动情况的出现几率。DCS 控制系統实际运行的过程中,火力发电厂一般都处在了较为危险的环境之中,运行稳定性状态不够良好,需要采用科学合理的方式和手段加以应对,通过抗干扰措施的良好应用,将能够提升DCS 控制系统抵抗外界环境因素的能力。首先,开展DCS 控制系统接地操作的过程中,需要选择合适的接地线路,一般将其控制在界面超出20 mm2 的通道线范围内,将能够实现接地电阻的不断降低。其次,在具体设置DCS 控制系统的接地极方面,需要控制好埋设的地点,尽可能的设置在火力发电厂的以外15 m 以上区域,从而有效强化好电厂热工DCS控制系统的总体抗干扰能力。
4、做好硬件设备的检查工作。硬件设备的实际质量,会影响电厂热工DCS 控制系统保护功能的实际应用效果。硬件设备作为DCS 控制系统保护供能的重点设备,会在很大程度上影响到其误动和拒动状态。想要有效控制和提升电厂热工DCS 控制系统保护功能的总体发挥效果,需要积极开展各项硬件设备的定期检查工作,选派专门的人员进行有效控制和管理,开展定期的巡视和检查工作,及时发现其中存在着的问题和故障,并加以切实有效的处理。
电厂热工运行过程中,DCS 控制系统保护发挥着重要作用,对于切实有效维持各项设备的正常运行状态具有积极意义。通过保障DCS 控制系统电源切换的总体效果,强化人工管理工作,发挥DCS 控制系统抗干扰的优势和作用,以及做好硬件设备的检查工作,将能有效减少电厂热工DCS 控制系统保护中的误动和拒动现象。 在日常管理的过程中,有意识的结合误动和拒动发生的原因采取针对性的控制对策,这是电网智能化水平提升和管理水平提高的具体体现,应不断的优化和推广。
参考文献
[1] 孟春花. 浅析电厂热工保护系统的常见故障及防控措施[J]. 科技创新与应用,2020.
[2] 罗瑞. 浅谈火力发电厂热工保护系统误动及拒动的原因及对策[J]. 中国科技博览,2019.