电厂热工DCS保护误动和拒动原因探讨

电厂热工DCS保护误动和拒动原因探讨

王鑫

（黑龙江省华电能源佳木斯热电厂热控分场黑龙江佳木斯154002）

摘要：现代社会各领域对于电能的需求量日益增加，为了满足社会需求，电厂需要提升发电水平。DCS系统作为一项成熟的自动控制系统，广泛应用于各大发电企业，极大提高了电厂的自动化控制水平，使电厂机组能够安全稳定地运行。但在实际运行中，DCS系统仍存在误动和拒动现象，给机组的安全稳定运行带来隐患。本文电厂热工DCS保护误动和拒动原因及相应对策进行了探讨，仅供参考。

关键词：电厂热工；DCS保护；误动；拒动；原因

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。系统由主设备和辅助设备组成，系统在出现故障的时候会自动停止操作，将企业的损失减低到最低。电厂的生产运行，随着技术改造的不断成熟，在热工系统的维护和故障检测过程中不断地进行着探索，得到了关于热工保护误动的原因和相应的解决对策。

1电厂热工DCS保护误动和拒动的发生原因分析

1.1DCS软硬件故障

DCS软硬件故障是热防护误操作和拒动的主要原因。这主要是因为，随着DCS控制系统的不断发展，将CCS和DEH等控制站加到热保护系统中，使两个控制器同时失效时也能停止保护，也导致DCS软硬件的出现。为了保护误操作，主要情况包括信号处理卡的损坏、输出模板的错误、设置值模板的失效以及网络的不良通信。此外，在DCS系统中，运行设备启停的检测通常是通过DCS本身的查询电压来实现的，但是为了防止外围电路对DCS造成损坏，在大多数DCS控制系统中，在每个终端BO上设置相应的保险丝。而且，熔断器是在短路或强电源上的。它将自动熔断，达到保护整个电路的目的。然而，由于熔断器容量小，经常发生熔断器现象，导致系统无法检测到设备的真实状态，从而导致热保护误动作和拒绝。

1.2热工元件故障

热元件是热防护信号采集的重要组成部分。热元件能否安全可靠地运行，直接关系到热防护的安全性和可靠性。但是，由于温度、压力、流量和阀位灯的原因，经常造成误信号，使辅机保护误操作，拒绝移动。因此，有必要加强对热元件的选择和设计，尽量避免单模式的机组保护，最大限度地减少机组误动的风险。

1.3电缆连接故障

许多火电厂的工作环境得到了很大的改善，在一定程度上提高了工作效率，激发了员工的积极性。然而，由于发电厂的特殊性，大多数电缆由于其自身的高温、潮湿和灰尘而老化，从而降低了电缆的绝缘性，这可能导致短路现象，从而导致保护误操作的现象。例如，在汽轮机保护系统中，一些信号电缆必须通过头部的高温区域，这使得电缆绝缘减少，并且有很大的安全潜力。

1.4人为因素

人为因素也是火电厂热电联产DCS保护误操作和拒绝的重要原因。大多数人为因素的出现，大多是由于工作人员在日常工作和维护中，终端接线错误，使用万用表不规范，没有严格执行两个系统的系统，如一定的头发。在电厂中，当发生汽轮机低压低保护时，会引起汽轮机保护误动。经过调查和分析，发现工人不知道测量信号是否存在。它直接把保护纳入保护，不遵循严格的保护和规定，然后导致汽轮机。低真空保护误动作。

2电厂热工DCS保护误动和拒动的防范措施

2.1改善DCS电源切换问题

DCS系统由独立的双冗余电源供电，但在实际操作过程中，两个冗余电路的切换方式可能导致电源的故障，在生产活动中也容易被忽略。一般来说，功率开关电路由两个继电器组成，每个继电器占负载的一半，但是如果其中一个电路出现电压波动，就会出现功率循环现象，这可能导致整个DCS系统的损失。DCS电源切换的原理是以第一电源为主要负载电源，然后使用第二电源作为辅助电源。只要主电源存在，主电源将是主电源。该方案能使电源开关电路更加安全可靠。另一种方式与负载切换电路相同。只有第一路径和第二路径可以被替换。

2.2增强DCS系统的抗干扰能力

DCS系统的抗干扰能力最大程度地保证了整个系统的稳定运行。本文着重分析和研究了电缆的抗干扰能力、信号的抗干扰性和系统的接地性，从而有效地提高了火电厂系统的抗干扰能力。首先，对于DCS系统，应选择正确的接地位置，不断完善接地系统，完善系统的接地方式。在进行接地时，一般选用截面大于20mm2的通道线。接地电阻应小于2欧姆。同时，接地极要尽量埋在距离建筑物15m的地方，控制DCS系统接地点与强设备的距离，最起码要保证在10米以上，从而最大限度地提高DCS系统的抗干性、干扰能力。

2.3改善热控就地设备的工作环境条件

根据火力发电厂热电厂误操作和拒动的原因，可以看出热控局部设备的工作环境对于提高整个DCS系统的安全性和可靠性具有重要意义。因此，火力发电厂应重视热控局部设备的工作环境条件。从以下几个方面来看，本地设备远不受热源、干扰和辐射的影响。局部设备的接线盒应尽量密封和防潮，并加强防腐蚀能力。

3防止热工保护误动、拒动的技术对策

3.1在热控体系中，尽可能地选用冗余规划

进程操控站的电源和CPU冗余规划已经成为常见的问题，而且还需求监控诸如跳闸电磁阀等维护装置的操作电源。一些重要的热信号也应设置冗余，并对同一采样点的信号进行有用的监测和判别。同一参数的多个重关键的丈量通道应设置在不同的卡中，以涣散某一卡的危险性，然后进步其牢靠性。还应选用多点、独立的办法对重要丈量点的现场采样孔进行采样，以进步其牢靠性，便于毛病处理。需求考虑采样和多点并置的办法来改善。简而言之，冗余规划是非常快速和便利的毛病扫除、软化和消除。

3.2尽量选用技能老练、牢靠的热控元件

跟着热控自动化程度的进步，对热控元件牢靠性的要求也越来越高。因而，运用老练牢靠的热控元件来进步DCS体系的全体牢靠性是非常重要的。依据热工自动化的要求，热工设备的出资也在不断增加。在合理出资的情况下，有必要挑选质量好、性能好的地热操控设备，以进步DCS体系的全体牢靠性和维护体系的安全性。

3.3对维护逻辑组态进行优化

在电厂中，高温维护是首要辅佐设备维护的重要保障。因为温度元件受产品质量、接线端子松动、现场环境等多种要素的影响，在必定的运转周期后极易引起信号波动，然后导致维护误动的发作。为此，能够将加速度极限（不良质量判别）添加到温度维护中。具体措施是：当体系检测到温度以≥20℃/s的速率上升时，即闭锁该温度维护的动作，而且在DCS体系画面上报警，告诉检修员查看毛病。因而，经过优化维护逻辑装备，对进步维护体系的牢靠性和安全性，削减热控维护体系误操作和拒动率具有重要意义。

结语

在整个火力发电系统中，电厂热工DCS系统是电厂发展和生存的关键，一定要充分研究和了解热工DCS系统内涵，从DCS软硬件故障、电缆接地故障等诸多方面分析和研究热工DCS保护误动和拒动的原因，进一步对DCS电源切换问题进行改善，使DCS系统的抗干扰能力增强，规范操作人员的行为，进一步加强电厂热工DCS系统的稳定性。

参考文献：

[1]孙永斌，刘国华，王礼，etal.火力发电厂热工DCS保护误动的相关因素及解决对策[J].电子技术与软件工程，2016（18）：173-173.

[2]李湖泊.浅谈DCS在电厂热工控制系统中的应用与管理维护[J].科技风，2017（22）：151.