浅谈电厂热控系统的可靠性.doc

浅谈电厂热控系统的可靠性摘要：分析了热控系统的运行环境，介绍了提高热控系统可靠性的 技术研究内容，包括热控系统典型控制策略、《分散控制系统故障应急处 理预案》的完善，热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及校验 方法、热控系统可靠性评估标准等一、热控系统运行环境与亟待研究解决的问题证热控设备和系统的安全、可靠运行，可靠的设备与控制逻辑是先决 条件，正常的检修和维护是基础，有效的技术管理是保证只有对热控系 统设备和检修、运行、维护进行全过程管理，对所有涉及热控系统安全的 设备环境进行全方位监督，并确保控制系统各种故障下的处理措施切实可 行，才能保证热控系统安全稳定运行纵观目前热控系统的运行环境，以 下问题鱼待研究解决：(1) 随着热控系统监控功能不断增强，范围迅速扩大，故障的离散 性也增大，当热控系统的控制逻辑、测量和执行设备、电缆、电源、热控 设备的外部环境，以及安装、调试、运行、维护，检修人员的素质等，这 中间任一环节出现问题，都会引发热控保护系统的误动或机组跳闸，影响 机组的安全运行因此，如何进一步做好热控系统从设计、基建安装调试 到运行、维护、检修的全过程质量监督与评估，提高热控设备和系统运行 的安全可靠性至关重要。

2) 由于各种原因，热控系统设计的科学性与可靠性、控制逻辑的 条件合理性和系统完善性、保护信号的取信方式和配置、保护联锁信号定 值和延时时间设置、系统的安装调试和检修维护质量、热控技术监督力度 和管理水平等都还存在不尽人意之处，由此引发热控保护系统可预防的误 动仍时有发生随着电力建设的快速发展和发电成本的提高，电力生产企 业面临的安全考核风险将增加，市场竞争环境将加剧因此，如何提高机 组设备运行的安全性、可靠性和经济性是电厂经营管理工作中的重中之 重综合上述电厂控制设备的运行环境以及电厂设备维护工作方面日益 严重的制约因素，本着电力生产“安全第一，预防为主”的方针及效益优 先的原则，在中国电力企业联合会科技中心主持下，浙江省电力试验研究 院与浙江省能源集团有限公司及所属电厂组成课题组，从提高热控系统的 可靠性着手，开展了深人的技术研究工作二、提高热控系统可靠性的技术研究内容提高热控系统可靠性的技术研究需从设计开始，贯穿基建安装调试、 运行检修维护和管理的整个过程2. 1热控典型控制策略研究目前大机组所采用的辅机控制逻辑，同协调控制策略一样，基本上是 随各机组的分散控制系统(DCS)从国外引进的技术，虽各有其特点但技 术差异较大。

而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， 尤其是新建机组，投产前几年，热控专业一直在进行辅机控制逻辑的改进 和完善，但这种改进和完善，多是针对已经发生的故障或发现的某种故障 隐患，因此只是被动的事后改进且有其局限性2. 2编写《分散控制系统故障应急处理导则》目前国内大中型火电机组热力系统的监控普遍采用DCS,电气系统的 部分控制也正逐渐纳人其中由于各厂家产品质量不一，DCS的各种故障, 如电源失电、操作员站“黑屏”或“死机”、控制系统主从控制器切换异 常、通信中断、模件损坏等仍时有发生有些故障因处理不当，造成故障 扩大，甚至发生锅炉爆管、汽轮机大轴烧损的事故因此，防止DCS失灵、 热控保护拒动造成的事故已成为机组安全经济运行的重要任务多年来， 从行业组织到地方集团公司，一直都要求所属电厂制定DCS故障时的应急 处理预案，并对运行和检修人员进行事故演练2. 3热控系统优化专题研究（1） 提高汽轮机监视仪表（TSI）系统运行可靠性的技术措施由 于TSI系统导致机组运行异常的情况时有发生（据统计，仅2006年1月 至2007年4月，浙江省电厂因TSI系统保护误动而引起的跳机事件就多 达6次）。

2） 提高热控系统接地可靠性和抗干扰能力的技术措施火电厂的 热控系统工作环境存在大量复杂的干扰，其结果轻则影响测量的准确性和 系统工作的稳定性，严重时将引起设备故障或控制系统误发信号造成机组 跳闸，因此热控系统最重要的问题之一就是如何有效地抑制干扰，提高所 采集信号的可靠性接地是抑制干扰、提高DCS可靠性的有效办法之一, 本应引起足够的重视，然而在基建和生产过程中，却发现大量的热控保护 误动事件都与接地有一定的关联如某电厂机组振动信号柜内及电缆屏蔽 层接地连接不规范，在机组整套启动期间，六大风机因振动信号跳变超过 保护动作定值全部跳闸而导致MFTO随着近几年因接地原因导致热控系统 运行异常案例的增多，接地与干扰问题已成为热控专业的疑难问题之一3）热控控制逻辑优化当用作联锁保护的测量信号本身不可靠时, 系统的误动概率会大大增加而热控保护联锁系统中的触发信号采用了不 少单点测量信号，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、电导祸合、电磁辐射等）, 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，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。

统计数据表明，热控单点信号保护回路的异动，很多情 况是外部因素诱导下的瞬间误发信号引起，不少故障仅仅是因为某个位置 开关接触不良或某个挡板卡涩而造成机组跳闸2.4热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及方法热控设备的可靠性差别很大，有的设备运行多年无异常，有的设备一 投运问题就层出不穷，其原因除设计外，与设备选型也有较大关系为保 证经济效益的最大化，不同系统的设备应根据可靠性要求，选用可靠性级 别不同的设备而测量仪表的校验周期，应按规程进行周期校验，但由于 现有校验规程落后于仪表的发展，各电厂实际上都自定了校验周期，但无 据可依2. 5开展热控系统与设备质量评估工作目前电力行业在开展设备安全评价、监督或设备评估等工作，但评估 标准的细化程度和可操作性方面还存在不足，参与评价的人员对规程的理 解和专业水准不同，评价的结果差别较大，且很少开展设计和基建的评估 工作因此有必要在贯彻落实热控系统检修运行维护规程的基础上，结合 安全评价标准，收集、消化吸收国内有关电厂技术管理经验，总结、提炼 自动化设备运行检修和管理经验、事故教训，编制一个系统化、规范化、 实用、可付诸操作的《热控系统与设备质量评估导则》，用于开展行业 热控系统设计、基建、运行维护、检修、监督的评估工作。

三、结语提高热控系统的可靠性是一个系统工程，客观上涉及热控测量、信号 取样、控制设备与逻辑的可靠性，主观上涉及热控系统设计、安装调试、 检修运行维护质量和人员的素质，目前所做的工作只是一个起点，有待于 和行业的热控同仁们一起，继续深人开展这方面的研究，努力提高热控系 统的可靠性。