浅谈如何提高热工保护的可靠性和安全性

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:徐鹏
[导读] 在火电厂中,热工保护是其重要的组成部分之一
        徐鹏
        国电青山热电有限公司电控分部 湖北 武汉 青山 430080

        摘要:在火电厂中,热工保护是其重要的组成部分之一,热工保护是保障火电厂正常安全运行的重要手段,不仅如此,热工保护还能控制和监测机组的运行参数和工作状态,从而保护火电厂的运作。在火电厂运行的过程中,如若机组设备存在异常或者故障,热工保护系统会迅速切断异常点和故障点,从而最大程度的降低经济损失,防止出现人员伤亡的情况。基于此,笔者以苏家湾国电青山热电有限公司电控分部为研究对象,针对于如何提高热工保护的可靠性和安全性进行了深入分析,以此为相关学者以及从业人员提供有价值的参考依据。
        关键词:热工保护;可靠性;安全性
        引言:热工保护系统能够通过机组的状态系统自动检测出所使用的机组状态是否存在异常或者故障,如若发现了机组存在异常状态或者故障状态,就会自动切除异常点或者故障点,还会发出报警信号,从而达到保护的目的,这一系列的过程中不需要人为操控。在火力发电厂中,一套完整的热工保护系统具有复杂性,且内容涉及多个方面,例如:报警装置、控制逻辑、保护定值、监测装置、保护在线试验装置、记录和打印设备等。本文从热力保护的重要性、热力保护常见的问题、提高热力保护可靠性和安全性的具体策略三大方面来进行深入剖析。
一、热力保护的重要性
        在火力发电机组中,热力保护系统是不可或缺的重要组成部分之一,对于火力发电厂运行的可靠性和安全性,热力保护系统都发挥着不可忽视的重要作用。热工保护系统能够通过机组的状态系统自动检测出所使用的机组状态是否存在异常或者故障,如若发现了机组存在异常状态或者故障状态,就会自动切除异常点或者故障点,还会发出报警信号,从而达到保护的目的,这一系列的过程中不需要人为操控。但是在主辅设备正常运行的过程中,热力保护系统自身可能存在一定的异常状态,从而引发一些动作,导致主辅设备停止运行,这样的情况称之为保护误动,进而酿成一系列不可挽回的经济损失;如若在主辅设备运行的过程中,存在异常和故障,热力保护系统也存在一定的故障,所以热力保护系统不能及时的针对主辅设备异常而发出动作,这样的情况被称之为保护拒动,从而酿成不可避免的事故发生。所以,在火力发电厂中,一定要提高热力保护的可靠性和安全性,从而消除热工保护误动、保护拒动等问题,进而减少和避免损失和事故的发生[1]。
二、热力保护常见的问题
        针对于热力保护常见的问题,笔者整理了三点,分别是:分布式控制系统软、硬件出现故障、辅助设备出现故障、人为因素出现的故障,本章将一一进行论述。
(一)分布式控制系统软、硬件出现故障
        分布式控制系统也可以称之为DCS。近几年来,我国分布式控制系统不断大力发展,为了切实提高和保障机组的可靠性和安全性,热力保护在原有系统的基础之上,加入了一些过程控制站,一般的系统拥有两个CPU,如若一个出现问题,另一个就会替补,二者是互为备用的关系,但是不免存在两个CPU都存在异常和故障的情况,这样就会导致分布式控制系统软、硬件出现故障,从而引起保护误动。主要故障包括多个方面,例如:DCS的信号处理卡、网络通讯连接、输入模块、输出模块等。


(二)辅助设备出现故障
        热控元件因为自身质量差、设备老化等因素会造成了一系列的故障,例如:主机保护误动、辅机保护误动、主机保护拒动、辅机保护拒动等;电缆因为自身接线柱进水、绝缘破坏、空气潮湿、接线松动等因素,会造成一系列的故障,例如:电缆接线断路、短路等;不仅如此,在电源方面还会出现一系列的故障问题,伴随着不断提高的热控系统自动化,所以在热工保护系统中,加入了一些重要的过程控制站,从而针对电源出现故障的问题,进行有效保护。现阶段,热控电源故障引起的问题次数日益增加,例如:热工保护拒动、热工保护误动,而导致问题出现的原因是由于不可靠的电源系统设计以及接触不良的热控设备电源接插件[2]。
(三)人为因素出现的故障
        人为因素出现的故障,主要是因为工作人员的工作失误,例如:看错接线端子、误碰接线端子、不正确使用工器具等。
三、提高热力保护可靠性和安全性的具体策略
        针对于提高热力保护可靠性和安全性的具体策略,笔者整理了四点,分别是:提高分布式控制系统质量、热控系统中添加冗余设计、加强热工保护工作质量、确保系统工作的环境,本章将一一进行说明。
(一)提高分布式控制系统质量
        针对于分布式控制系统,要加强分布式系统软件、硬件的自诊断能力。在针对热力保护系统进行选择的时候,要尽量选择完备且良好的热工保护系统,选用专业的热工保护厂家的装置时,最好对内部保护原有热工保护进行保留,不可胡乱删减。
(二)热控系统中添加冗余设计
        现阶段,在热控系统中,CPU的冗余设计已然被普遍应用,在一些重要的热工信号中,要进行冗余设置,从而有效判断和监控取样的测点信号,从而避免出现芯片故障,而引起数据信息出现误差或者丢失的情况。在热控系统中添加冗余设计,对于故障软化、故障排除也有很好的效果。
(三)加强热工保护工作质量
        加强热工保护工作质量,这涉及很多方面,例如:热工保护的检修、调试、设计以及施工。要定期对热工保护的系统设备进行检修和保养工作;在调试的过程中,要对所有的设备进行实时记录;尽可能完善热工保护的设计工作,并根据实际工作情况不断对设计进行改良和优化;在施工的过程中,要小心谨慎,防止出现错误[3]。按照国家能源集团下发的《电力二十五项重点反事故措施》的要求,查找隐患持续改进。
        要保障热工系统工作的环境条件,保障系统防腐蚀、防止鼠患、防雨、防潮等,要远离可能影响工作的不利因素,选择合适的温度和湿度环境,保障工作的正常进行。
        结束语:总而言之,提高热工保护的可靠性和安全性对于火力发电厂有着至关重要的意义。现阶段,在热力保护上还存在着一系列的问题,例如分布式控制系统软、硬件出现故障、辅助设备出现故障、人为因素出现的故障,基于此,可以通过提高分布式控制系统质量、热控系统中添加冗余设计、加强热工保护工作质量、确保系统工作的环境等方法,提高热力保护的可靠性和安全性,从而保障火力发电厂工作的顺利正常进行。
参考文献:
        [1]王健.提高火力发电厂热工保护可靠性方案与策略探讨[J].科学与信息化,2021,(1):89.
        [2]刘影.提高火力发电厂热工保护可靠性方案与策略探讨[J].探索科学,2019,(8):38.
        [3]刘旭.提高火力发电厂热工保护可靠性方案与策略探讨[J].百科论坛电子杂志,2020,(6):1955.
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