官欢
国电浙能宁东发电有限公司 宁夏 银川750000
摘要：当前，人类社会的发展对电力资源的依赖性比较强，电力是经济生活的支柱性能源。为了满足人们的需要，火电厂正在向着规模化与现代化的方向发展，发电机的容量等参数也在不断完善。近年来所使用的热控系统为分散控制系统，它将微处理器作为基础，坚持兼顾分而自治、综合协调设计的原则，实现了控制功能的分散和显示功能的集中。但在该控制系统发挥功能的同时，热控保护系统经常会因为误动和拒动而出现安全隐患。基于此，本文对火电机组热控保护系统可靠性进行了分析，希望能够为该领域的工作人员提供参考与借鉴。
关键词：火电厂；火电机组；热控保护系统；可靠性；检修与维护
1. 提高火电机组热控保护系统可靠性的必要性
对于发电厂来说，热控保护系统发挥了重要的作用。但该系统正常运行的情况下，可以对发电厂相关设备的运行情况进行检验，如果发现设备参数偏离正常范围的话会发出警报，提醒工作人员采取措施进行调整，避免出现更为严重的损失。由此可见，火电机组热控保护系统的可靠性关系到机组各种主辅设备的运行情况。在必要情况下，该保护系统会通过联动相关设备的方式来对机组进行保护。近年来，我国火电机组的设备正在不断更新换代，发电机组的容量在不断增加，相关参数要求也在不断提高。在分散控制系统被广泛运用的情况下，热控的自动化程度也在不断提高。分散控制系统的功能更为完善，机组的稳定性、可靠性都在不断提高[1]。但随着相关工艺的复杂化，参与保护控制的热控测量参数也在不断增加，设备与机组发生误动与拒动的可能性也在不断提高。在这样的情况下，就要确保火电机组热控保护系统的可靠性，基于先进的管理模式、定期的检修与维护来为火电机组的运行创造安全与稳定的条件。
2. 火电机组热控保护系统可靠性分析
2.1一次元件的可靠性
调查发现，选择适合的一次元件和信号可以有效降低热控保护系统误动与拒动等问题发生的可能性。保证系统每一个测量信号从现场到控制系统各个引用点之间的安全性与可靠性是十分有必要的。为了实现这一目标，需要做好以下几个方面的工作。
第一，如果火电机组热控保护系统的运行环境比较恶劣，比如振动较大、粉尘较多等，可以选择一体化的封装渐进式开关，这可以提高机械位置检测的准确性，增强热控保护系统运行的稳定性。
第二，如果风烟系统测点容易出现引压管堵塞问题的话，可以安装防堵取样装置。
第三，在电缆铺设的过程中，要做到控制电缆与动力电缆之间的相互分离，并做到与电源保持一定的距离，如果距离比较近的话需要做好隔热措施。
第四，对于冗余测点的取样管，要做到独立设置。
第五，具有保护功能的信号在选择的时候，要尽量避免通讯点，同时要尽量地采用硬接线的方式。
第六，在火电机组运行的过程当中，要关注测点的变化情况，对于出现的非正常隐患要及时发现、提前预测。
第七，如果测量信号容易引入噪声的话，需要对其进行滤波处理。
2.2热工电源的可靠性
在热控系统当中，热工电源的地位是举足轻重的，如果它发生故障的话，会对系统造成深远的影响，所产生的后果也是不堪设想的。其中比较常见的问题就是出现控制失灵、机组跳闸的问题，严重情况下还会发生设备拒动，导致重要的设备发生损坏。为了确保热工电源的可靠性，在对其进行设计与维护的过程当中需要注意以下几个问题。
第一，分散控制系统当中的电源在设计的时候要采用两路不同来源的可靠电源。在这个基础上，可以直接通过电源切换装置来为热控系统提供更为安全与稳定的冗余电源[2]。在电源切换的过程中，还要确保切换装置不会出现设备初始化的问题。
第二，在热工电源设计的过程中，可以基于电源负荷的重要性来进行分类，通过分类设计的方式来避免等级不同的负荷电源被分配在一起。
第三，在分路电源处，要配置更为合理的过流保护装置，这样可以防止电源在运行的过程当中出现越级跳闸的问题。
第四，工作人员需要定期对热工电源进行切换实验，并对所有电源单独带电荷时的电压数值进行记录与检查。在这之后，还需要对记录的数据进行比较分析，这样可以提前发现电源模块发生的故障，并采取相应的措施来进行处理。
2.3现场总线的可靠性
在火电机组热控保护系统当中，现场总线设备属于新型的设备，使用时间比较短。近年来，这种新型的设备及技术开始被运用到新建的火电机组当中，适用的范围也在不断拓展，已经实现了由外围辅助系统到主辅机系统的扩散，机组总线的覆盖率约为70%。为了确保现场总线的可靠性，需要做好以下几个方面的工作。
第一，所有的现场总线设备都要按照工艺系统功能区来进行分类，在设计的时候坚持“区域自治”的原则，使各个控制器之间的通信量保持在最小的状态，这样可以使主控网的通信负荷被降低。
第二，如果在热控系统当中要对同一工艺参数的2-3个测点进行检测的话，需要针对各个测点分别接入不同的现场总线分支。
第三，在安装现场总线就地柜的时候，在环境方面要为其提供保障，尤其是要对温度与灰尘进行有效控制。
3. 火电机组热控保护系统的检修与维护
3.1对辅机控制逻辑进行优化
辅机控制逻辑当中所使用的相关技术与分散控制系统相同，都是从国外引入的。在火电机组运行的过程当中，热控保护系统与辅机控制逻辑会同时发挥作用，如果控制逻辑不正确的话，系统容易出现误动或者拒动。因此，在对热控保护系统进行检修的过程当中，要重视对辅机控制逻辑的完善。如果发生故障的话，可以使用容错逻辑理念[3]。与此同时，还要从整体上对进行优化，避免逻辑失效问题的发生。除此之外，还可以使用预先设置的逻辑判断，这样可以使控制效果得到最大化的发挥。
3.2制定应急处理预案
当前企业所使用的分散控制系统来自于不同的生产厂家，产品的质量也存在明显的差异。如果购买到质量低劣产品的话，在火电机组运行的过程当中，系统会出现黑屏、实际甚至是电源失电等问题，这导致热控保护的效果大打折扣。如果没有及时对这些故障进行处理的话，会出现锅炉爆管、汽轮机大轴烧毁等更为严重的事故。为了确保火电机组的安全运行，就要对分散控制系统制定有效的应急处理预案，并要求作业人员与检修人员基于预案进行演练，这可以使他们的应变能力得到有效提升。如果发生意外事故的话，相关人员可以根据已有的技能与经验进行处理，降低损失。
结束语
综上所述，热控保护系统是火电机组安全运转与稳定运行的基础，系统的可靠性受到很多因素的影响，系统优化与改进的过程也十分复杂与繁琐。在这个过程中，除了要关注一次元件、热工电源以及现场总线的可靠性之外，还要对火电机组热控保护系统进行检修与维护，对辅机控制逻辑进行优化与完善，同时针对分散控制系统制定应急预案。
参考文献：
[1]张云明. 浅析火电厂节能降耗的措施——内蒙古京泰发电有限责任公司实现投产当年盈利之我见[J]. 内蒙古石油化工,2019,37(20):66-68.
[2]宋文雷,何翔,赵春荣,张博,陈国巍,王克. 基于300 MW亚临界供热机组灵活性深度调峰的研究应用[J]. 电站系统工程,2020,36(04):63-66.
[3]谈紫星,石财荣,黄静,杨倩,夏永俊. 2019年度江西电网统调火电机组故障停运统计分析及改进措施[J]. 江西电力,2020,44(08):39-46.