本站原创【摘 要】本文对热控保护误动及拒动原因进行了详细的分析和总结,对DCS系统的整体可靠性的提高,保障机组安全、稳定运行有一定的实际指导意义.
【关 键 词】热控保护误动拒动原因
热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分,对于提高机组主辅设备的安全性和可靠性有十分重要的作用.尽管目前热控自动化的水平越来越高,但热控保护误动和拒动的情况还时有发生.因此,怎样防止热控控制系统失灵和热控保护误动、拒动成为火力发电厂日益关注的焦点.
1热控保护误动、拒动原因分析
1.1DCS自身特性造成的误动
目前,各电厂普遍使用DCS对电厂的整个生产过程进行调控.在DCS系统中,是通过DCS本身的查询电压实现对运行设备启停的检测,但在大多数的DCS系统中,为了防止短路或强电倒送入DCS对其造成损害,在每个端子板上都设有保险丝,这样在上述情况下保险丝就会熔断,保护系统不受损害.由于保险丝的容量一般都很小,容易发生保险丝熔断的情况.当保险丝熔断时,其信号为逻辑“0”,此时系统无法检测到设备的真情况,容易发生误动或拒动.根据该系统的特点以及“宁误动,勿拒动”的原则,厂家在设计机组的保护逻辑时,对保护信号采取逻辑“非”的方式,当系统未检测到设备在运行的信号时,认为该设备已停止运行,便发出相应的保护信号.一旦端子板的保险丝熔断,由于DCS系统检测不到设备的运行信号,即便设备在运行,系统也会认为设备停止运行,于是发出相应的保护信号,导致保护误动.在调试和过程中如果多次发生由于端子板保险丝熔断而保护误动的情况,需将设备的电流信号串入设备状态反馈信号回路中,只有接收到设备的跳闸信号且对应设备电流低于该设备空载电流时,才会认为该设备已跳闸.
上述办法有效地解决了主要辅机在其状态反馈信号的端子板保险丝烧断时误发跳闸信号,导致的联锁保护误动作问题,机组可以长期在安全稳定的环境下运行.
1.2继电器造成的误动或拒动
目前,DCS系统都是通过继电器来实现对设备的启、停控制的,当继电器工作处于非正常状态时,就会发生保护误动或拒动事故.对运作多年的老机组更易发生.继电器工作时间长了以后,其接点氧化,会出现虽然继电器正确动作,但由于接点的接触电阻大,实际上该接点并未接通,相应保护动作没有启动,即系统发生了拒动.而对固态继电器来说,长期工作后,因为元件的老化,其导通电压会降得较低,达到感应电压就可以使其导通,进而发生误动事故.
为避免此类情况的发生,需要按照DCS运行检修规程的要求,在机组维修过程中,对继电器进行重点检验,对继电器的通、断电压,各接点的通、断电阻详细记录,且与之前的情况进行比较.若出现继电器的参数和原始参数有较大变化的情况时,要及时换新继电器,防止发生保护误动和拒动事故.
1.3电缆问题造成的误动
如今的火力发电厂,工作环境虽然有了很大的改善,但由于电厂有特殊性,部分电缆仍然不可避免的工作在高温、潮湿等恶劣环境下,光缆绝缘性就会由于老化而降低,最终势必会出现短路,进而导致误动的发生.
要防止此类事故情况的发生,需要从管理和检修两方面着手.首先要在设备台账清册上详细列出在高温、潮湿等恶劣环境下工作的电缆,然后在每次维修中,对这些电缆的绝缘情况进行检测,并且记录其绝缘电阻,和以前所测的绝缘电阻进行比较,如果发现电缆的绝缘电阻有较大的变化时,须及时更换该电缆,防止误动事故发生.
1.4DCS电源问题造成的误动
DCS系统的电源都是冗余配置,一般电源不会出现问题.但电源模件使用时间较长时,由于电源模件老化,其输出的电压不能维持在模件正常运行所需电压,致使模件不能正常工作,引起机组保护误动.有些系统,如ABB的SYMFONY,其模件所需电源经电源模块转换之后,统一接到背板上的电源棒,再接到模件上,并用螺母压接连接处.这样,电源输出接头一旦松动,即造成压降过大,卡件的工作电压达不到,进而引起机组保护动作.
为防止此类事故的发生,可以采取以下措施：
（1）在一个机柜上布置模件的数量较少.最好根据卡件的说明书去估算机柜电源总容量,其容量最好不超过单路供电电源的70%.
（2）定期检测各电源模件的输出电压,发现输出电压降低时及时更换电源模件.
（3）定期测量电源接头处温度,发现异常时要及时对接头进行紧固等措施.
1.5取样管路问题的误动或拒动
汽、水取样管路设置时要向特定方向倾斜,并且不可以有可能积水的地方.但在实际的安装过程中,由于各种原因,汽、水取样管路未能按要求的倾斜度及倾斜方向进行安装,致使管路积水,对测量的准确度产生影响,导致机组保护发生误动或拒动.经常发生此类问题的是凝汽器真空取样管路.此外,因为取样管路不畅通,在环境和工作状况变化不大时,测量的参数值基本可以反映真实的情况,但在取样管路环境温度发生突变时,因为测量管路不畅通,会出现测量值急剧变化的情况,造成保护误动.某厂一台300MWe的机组,在2008年夏天连续几次发生炉膛压力低低保护误动作,而实际情况是当时锅炉内燃烧稳定,炉膛内压力变化不大.由于观察到几次炉膛压力低低保护都是在闷热的天气下突降暴雨后发生的,检修人员发现是取样管路不畅通,取样管路经雨淋导致温度急降造成的.
为了防止上述事故发生,首先要加强基建期的技术监督,在基建期就监督重要取样管路的安装,保证管路的安装满足实际工作要求.其次是保证取样管路的畅通,定期对易发生堵塞的取样管路进行吹扫清理.
1.6人为因素造成的误动
人为因素引起的保护误动多数是由于热控人员看错端子排接线、走错间隔、错强制或漏强制信号、对万用表使用不当和没有严格执行“两票三制”引起的.例如,某厂曾经发生过在投汽机真空低保护时致使汽机保护误动作,是由于投保护人员没有按照投保护的规定和程序执行操作,在没有测量信号是否存在的情况下,直接投入该保护.并且在开机前进行的保护试验中,汽机真空保护是最后做的一个保护试验,试验结束后立即解除该保护,准备开机.并且解除保护之后没有在汽机保护盘上复归保护信号,从而使该信号一直存在.在投该保护时,热控人员并没有按规定先检查保护信号存在与否,而直接投入保护,导致汽机低真空保护误动.另外一个人为因素的原因就是误碰主要设备或辅机的紧急事故按钮,导致主要设备或辅机停运,进而发生一系列的联锁保护,最后导致发生跳机事故.
2结语
综上是在实际工作中经常碰到的保护误动或拒动的情况,其处理对策经过实际检验是十分有效的.但是由于实际工作现场情况千差万别,保护误动或拒动的情况实际还有很多,在文章内不可能一一举例.只要对设备进行定期精心维护,对有关的保护逻辑进行认真的考察审核,在工作中认真总结各类情况,严格按照有关的标准进行实际工作,就会极大限度的减少热控保护误动或拒动事故的发生概率,从而确保机组安稳地运行.