摘要:自动化技术应用深入到各领域,电厂热控DCS控制在发电机组中的应用更为广泛。由于DCS系统具备操作流程简单、使用可靠性高等优点,加快了电厂作业的效率。为避免电厂发电系统故障的发生,应按时做好相应的检修工作,确保工作效率保持稳定。
关键词:电厂热控;DCS系统;热控保护;误动作;措施
一、电厂热控DCS系统的组成(主要部分)
1.1模拟量控制系统
应用模拟量控制系统能够对汽轮发电机组的参数进行控制。就锅侧方面,能够对机炉的汽温和送风、引风工序进行调节,对储水箱的水位和蒸汽温度进行控制。就机侧方面,可以对锅炉给水的整个过程进行控制,对除氧器的水位进行调节。
1.2顺序控制系统
DCS系统将电力的热力系统进行划分,将其分为几个子系统,并采用一定的程序对系统的顺序进行控制,同时也能对设备的运行状态进行判断,在判断之后,DCS系统会按照既定的操作程序、逻辑发出指令,并对机组的各个装置进行控制。顺序控制必须对生产过程中存在的参数做好监控工作,并进行连锁保护。然后根据电厂的实际情况和系统的实际情况对系统的逻辑进行确定。
1.3数字电液调节系统
在汽轮运行过程中,数字电液调节系统发挥着重大的作用,除了能够对其状态、参数进行监视和保护外,还能够对汽轮机的转速、功率和汽压进行控制和调节,甚至对机组启动、停运及故障都能进行控制。
1.4锅炉炉膛安全监控系统
它是DCS系统中最需要进行重点监控的部分。锅炉炉膛在发电过程中的安全一定要有保障,对炉膛内燃烧系统中的各种参数值和锅炉的状态要密切监控,保证燃烧系统在符合规定的程序下运行,以便事故发生后能迅速进行处理。
二、引起DCS控制系统误动的因素
2.1DCS各控制站接收和发出的信号基本上分为两大类:开关量信号(DI、DO)和模拟量信号(AI、AOo开关量信号主要包括:现场各控制设备,如位移、转速、振动、运行反馈、故障、限位、测速(皮带机还有跑偏和拉绳)、电磁阀、执行器的限位、力矩、现场各温度开关、压力开关、差压开关、料位开关等;模拟量信号(4~20mA)包括:速度、温度、压力、流量、液位、料位、行程、挡板执行器开度、各类秤(皮带秤、转子秤、料仓)的称重量等量。某些场合不免会有粉尘、振动、高温等环境因素的影响,并且现场信号多南各类接触器、中间继电器、测速、各种类型用途的开关、各测量仪器仪表等所产生,它们长时间在恶劣的工作环境中工作难免出问题:A.由开关量信号引起的误动:供电电源、控制电源;设备启停条件和软硬连锁条件是否具备;该设备控制柜内元件的触点、接点等接触不良,逻辑控制回路不完善,接线松动;现场控制站内的I/O端子接线松动;如是压力、流量或温度开关故障、报警信息、各项参数设置是不正确;现场设备故障导致保护装置动作。位置开关接触不良或某个挡板卡涩不到位。一些压力开关稳定性差等。B.由模拟量信号引起的误动:反应的信号不准确,如温度的热阻、热偶的插入深度、位置、表面是否结皮、接线是否松动、锈蚀等;压力、流量信号的测量管路堵塞、泄漏、各阀门位置、变送器故障等;如是重量、速度、料位等信号的传感器故障,接线松动,设置不正确等;由于这些设备和系统运行在一个强电磁场环境。来自系统内部的异常和外部环境产生的干扰(接线松动、电导耦合、电磁辐射、接地等),都可能引发单点信号保护回路的误动。如温度测量和振动信号受外界因素干扰。变送器故障等,各类现场仪表不免存在着或大或小的飘移等。
2.2热控保护和辅机控制逻辑的正确与完善,是大机组安全运行的基础热控误动有很多原因来自于辅机控制逻辑的不正确或不完善。很多大项目改造使性能曲线等机组运行特性都发生了改变。原DCS控制系统的控制参数、函数曲线等关键的逻辑都已经不再适合改造后机组的正常运行,必须对原逻辑进行参数整定、函数修改、逻辑优化。
三、减少电厂热控DCS控制保护回路误动作处理措施
3.1应用创新型技术和质量可靠的元器件
在DCS整体系统运行的过程中,结合可靠性原理,运用成熟度较大的热控元件,可以根据实际条件,确保整体元器件质量体系的完善。由于成本运用空间的限制,会导致元器件在选择的过程中,用降低元器件的质量进而减少整体系统中资金的投入,但是在涉及到主要功能元器件的结构中,应充分的结合DCS系统运行的可靠性,保证和提升设备运行的效率,并能够通过有效的控制体系,促进和提升DCS软件系统的合理化应用。
3.2优化热控系统逻辑
根据热控系统保护回路误动都是基于外部环境的影响,因此容易引起扰动信号的干扰,从而提升信号位置开关的接触不良现象的发生,因此在设计的过程中,为了避免以上由于控制逻辑的不完善导致的机组跳闸现象,应从系统内容的故障设备元器件上进行系统的优化和设计,从而设置保护回路的稳定性,促进和提升整体回路信号的稳定性。
此外还应做到增强电源及接地系统的稳定性,同时结合整体检修水平的不同,提高设计、施工和检修水平,并重点开展取样测量信号的方式,降低保护误动作的可能性。
四、降低误动作率的方法
4.1应用可靠的技术和元器件
为了提高系统控制回路的可靠性,在对热控元件的选择上,要保证的性能的安全可靠、应用成熟。如果一些企业需要对成本进行考虑,采用成本较低的元器件无可厚非,但是针对质量要求高或者核心重要的元器件,必须要采用高质量的设备,从而确保系统运行的可靠性,不仅降低了系统误动的机率,还能保证系统自诊的能力。
4.2优化热控系统的逻辑
当外部干扰引起瞬间信号误发,容易导致热控系统保护回路的误动。大部分信号都是因为位置开关接触不良导致的机组跳闸,所以在对机组的逻辑进行设计时,要采用容错率较低的逻辑设计。有些系统的设备和元器件容易发生故障,可以在逻辑上对其进行优化,提前做好容错措施逻辑设计工作。
4.3增强电源及接地的可靠性
火电厂的热控系统容易因为外部环境的干扰存在着问题,如果问题较小,会使测量和系统工作的准确性和稳定性难以保证,如果问题严重的话,就会因为设备故障或者乱发信号导致机组跳闸。保证热控系统正常工作,就要对外界的干扰进行抑制,提高信号采集的可靠性。因此可以采用接地方法来对DCS的性能可靠度进行提高,并对外界的干扰进行抑制。
4.4提高设计、施工、检修的水平
我国目前对于系统电源和主控模块的冗杂设计进行了普及,但是却对保护执行设备的电源重视程度不够。因此要在一些比较重要的保护执行设备的电源进行冗杂设计,将简要的信息设置在卡件上,这样才能保证取样点能够有准确的测量信号,防止误动作的出现。当系统的模块发生故障,要迅速对故障进行诊断,对故障模块进行更换,企业也要派遣工作人员对系统定期做好检修工作,针对工作人员的素质要加强培训,通过讲座竞赛等来提高我们操作人员的技术水平。
结束语:
综上所述,在发电机组自动化系统应用的过程中,DCS系统结合系统的优势,进一步的突出热电机组设备的安全运行,而且在施工技术人员的专业性上,应充分的结合DCS系统的深入了解,减少整体DCS系统保护回路误动作的发生。
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