谈提高热工保护可靠性几点建议

【摘 要】本文对热工保护误动及拒动原因进行了分析和总结，并提出了防止热工保护误动及拒动应采取的措施或对策，对提高DCS控制系统的整体可靠性，保证机组安全、稳定运行具有一定的参考价值。

【关键词】热工保护；误动；拒动；原因；对策

一、热工保护误动、拒动原因分类

1、DCS软、硬件故障。随着DCS控制系统的发展，为了确保机组的安全、可靠，热工保护里加入了一些重要过程控制站两个CPU均故障时的停机保护。由此，因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发生。主要原因是信号处理卡、输出模块、设定值模块、通讯等故障引起。

2、热控元件故障。因热工元件故障（包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀等）误发信号而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例也比较大，主要原因是元件老化和质量不可靠，单元件工作，无冗余设置和识别。

3、电缆接线短路、断路、虚接；电缆接线断路、断路、虚接引起的保护误动主要原因是电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀等引起。

4、热控设备电源故障；热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致。电磁阀失去电源而导致拒动或误动

5、人为因素；因人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。人为因素引起保护拒动大多因热工人员在检修后忘记合仪表电源开关、检修后仪表二次门忘记开启等引起。

6、设计、安装、调试存在缺陷。

二、热工保护误动、拒动原因分析

1、DCS软、硬件故障。因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发生。主要原因是信号处理卡、输出模块、设定值模块、网络通讯等故障引起。

2、热控元件故障。因热工元件故障（包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀等）误发信号而造成的主机、辅机保护误动，原因是元件老化和质量不可靠，单元件工作，无冗余设置和识别。

3、电缆接线短路、断路、虚接。电缆接线断路、断路、虚接引起的保护误动主要原因是电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀等引起。

4、设备电源故障。热工保护中加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护，原因是热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致，因电磁阀失去电源而导致拒动或误动。

5、人为因素。因人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起、没有严格执行两票三制等引起的。

三、防止热工保护误动、拒动应采取的措施及对策

由于热控设备覆盖着热力系统和热力设备的所有参数，各系统不仅相互联系，而且相互制约，因此，任何一个环节的故障都有可能通过热工保护系统发出跳机停炉信号，从而造成不必要的经济损失。因此，如何提高保护系统的可靠性是一项十分重要而又迫切的工作。下面就如何提高热工保护可靠性几点建议。

1、提高DCS可靠性、降低故障率，分散控制系统的接地应符合制造厂的技术条件和有关标准的规定。屏蔽电缆的屏蔽层必须单点接地。分散控制系统采用独立接地网，其接地点与电厂电气接地网之间应保持10m以上距离，且接地电阻不得超过2Ω。当分散控制系统与电厂电力系统共用一个接地网时，控制系统地线与电气接地网只容许有一个连接点，接地点周围15m范围内不准有大的转机设备，且接地电阻应符合DCS厂家提供的技术资料的要求。DCS的工作环境不应有强电磁干扰，电子设备间不允许380V及以上的动力电缆进入，也不允许UPS装置、电气开关柜和变频控制装置等电磁干扰较大的设备进入。

2、优化保护逻辑组态，对提高保护系统的可靠性、安全性，降低热控保护系统的误动、拒动率具有十分重要的意义。定期进行各系统控制软件逻辑、定值、参数设置的检查和模拟试验及各控制系统相关画面的检查。

3、要防止电缆问题造成误动要从检修管理和检修方面着手，要在设备台账上列出工作在恶劣环境下的电缆，在每次中级以上的检修中对对这部分电缆的绝缘进行检测，若发现电缆绝缘电阻部符合要求时则及时更换，一防止保护误动事故发生。

4、对热控设备电源应尽可能地采用冗余设计。过程控制站的电源和CPU冗余设计已成为普遍，对一些保护执行设备（如跳闸电磁阀）的动作电源也应该监控起来。对一些重要热工信号也应进行冗余设置，并且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断，重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险，提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多点并相互独立的方法取样，以提高其可靠性，并方便故障处理。一个取样，多点并列的方法有待考虑改进。总之，冗余设计对故障查找、软化和排除十分快捷和方便。

5、尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高，对热控元件的可靠性要求也越来越高，所以，采用技术成熟、可靠的热控元件对提高DCS系统整体的可靠性有着十分重要的作用，根据热控自动化的要求，热控设备的投资也在不断地增加，切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下，一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高DCS系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。

6、对设计、施工、调试、检修质量严格把关。提高热控设备的设计、施工、调试、检修质量对提高热控保护的可靠性有着长远的重要意义。

7、严格控制电子间的环境条件。温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有十分大的影响。严格控制电子间的环境条件，可以延长热控设备的使用寿命，并且可以提高系统工作的可靠性。这一点，一定要引起我们足够的重视。计算机设备内部要求：安装牢固无松动，线路板无明显损伤和烧焦痕迹，各元器件无脱焊，内部各连线或连接电缆无断线，各部件、板卡及连接件安装牢固无松动，安装螺丝齐全。

8、提高和改善热控就地设备的工作环境条件。就地设备工作环境普遍十分恶劣，提高和改善就地设备的工作环境条件，对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。如：就地设备接线盒尽量密封防雨、防潮、防腐蚀；就地设备尽量远离热源、辐射、干扰；就地设备（如：变送器、过程开关等）尽量安装在仪表柜内，必要时对取样管和柜内采取防冻伴热等措施。

结束语

热工保护系统可靠性需要做的工作有很多，发电设备日趋高度自动化和智能化，系统的安全性、可靠性变得尤为重要。无论多么先进的设备，从可靠性角度看，绝对可靠是绝对办不到的。因此，在一定意义上讲，“有故障”是绝对的。但是，故障与事故之间并不是必然的关系，对故障也不是不能防范，关键是如何尽早检测、发现故障，然后预防、软化、控制和排除故障，避免故障的进一步扩大。但是，提高热工保护系统的可靠性，防止发生热工保护系拒动和误动的目标却是我们共同的追求；让我们共同努力，通过加强管理和总结经验提高热工保护系统的可靠性。

参考文献

[1] DL/T774-2004.火力发电热工自动化系统检修运行规程