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1、影响热工保护可靠性的因素及措施,中孚电力生技科热工专业 2012-06-13,热工保护系统的功能是当机组或设备运行过程中出现生产参数或设备超出正常可控范围的异常时，如果不采取相应措施就可能造成设备损坏或其他严重后果的情况下，紧急顺序动作相关设备，避免出现相应损失的一道防护屏障。随着机组容量的增大和参数的提高，对事故情况下设备的动作响应速度和动作的设备要求越来越高，另外，现代大型机组控制要求是机、炉、电一体化控制，热工保护与电气保护互相联动。在这种要求下，机组如何保证热工保护系统的可靠性对机组的安全运行显得更为重要。,提高热工保护系统的可靠性就是要保证热工保护系统的动作正确性，避免出现热工保护的
2、拒动和误动。热工保护系统拒动会造成设备损坏事故或其它比较严重的损失；热工保护系统误动会使机组或设备造成不必要的停运，从而产生比较大的经济损失。 在我们日常生产中，热工保护系统误动的事件时有发生，热工保护系统误动造成机组非计划停运的比例也比较大。因此，探讨提高热工保护系统的可靠性，消灭或减少热工保护系统的拒动和误动具有非常重要的意义。,下面结合我公司维护实际从几个方面交流一下提高热工保护系统可靠性的几点想法：,DCS系统软、硬件故障造成的热工保护误动 热控元件故障 电缆接线短路、断路、虚接 人为因素 设计、安装、调试存在缺陷 讨论话题 结束语,1.DCS系统软、硬件故障造成的热工保护误动,实例1
3、：2008年10月27日8时，#5炉C磨煤机跳闸，经分析原因为：机组“RB”跳C磨控制逻辑中一路“RB”信号在#3控制器和#5控制器间以通讯的方式采集信号时出现瞬间读取错误（0读成1）。据此，对控制逻辑作如下完善： RB信号先送至环路再“与”上跨控制器信号后动作保护，保证了保护动作的可靠性。 实例2：2009年2月20日8：34：55，#5机组因DEH系统异常跳闸，经细致分析最终认定为ABB控制系统在跨控制器读取数据时出现错误，导致信号误发，保护误动。,采取的措施：针对重要信号如”RUN”信号等，在接收侧控制器逻辑中增加RS触发器锁定功能，复位信号采用源头”RUN”信号的复位信号(停机信号)，
4、在不改变原逻辑控制功能的前提下增强该信号的可靠性，杜绝了信号传输过程中短暂异常造成的机组跳闸。,针对DCS系统软、硬件故障造成的热工保护误动采取的措施：,1、与西安热工研究院签订机组热控联锁保护及DCS硬件配置专项检查技术协议，对各项保护联锁逻辑进行重新审定，重点完善了温度测点“防抖动”功能及汽包水位“3取2”自动选择功能 2、针对ABB公司DCS系统存在的跨控制器传输信号（DI/B信号）存在传输异常的问题，排查该类信号，在逻辑组态时采取跨环路传输（DI/L信号）与跨控制器传输信号（DI/B信号）相“与”的方法，在不改变原控制逻辑关系的前提下避免误动。 3、保证电子设备间温度及湿度，温度控制在
5、26以下，加装除湿机保证湿度在70%以下,2.热控元件故障,2009年7月23日16:15:48.546，#6机组气动给水泵跳闸，原因为#4瓦X向轴振探头信号异常。 采取的措施 ：将TSI系统轴振报警动作延时值由0秒调整为3秒,针对热控元件故障造成的热工保护误动采取的措施：,1、热电阻温度元件增加“防抖动”判断逻辑，在温度异常变化时自动退出相应保护 2、对单点保护用热控信号采取与相关信号相“与”或根据设备实际情况增加延时 3、对电气单点信号如油泵“运行”信号等如何增加防误动功能（需探讨） 4、执行机构（风门、挡板等）开到位消失跳闸改为关到位信号到跳闸。 5、日常设备巡视难以发现的隐性问题可通过
6、查询DCS系统历史记录曲线及报警记录的方法实现。 6、提高和改善热控就地设备的工作环境条件 热工设备主要为电子元件，其稳定工作的温度不应超过65，超出时易造成设备工作不稳定甚至直接损坏造成误动 7、就地设备接线盒应密封防雨、防潮、防腐蚀；就地设备远离热源、辐射、干扰。 8、备件质量 一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。,3.电缆接线短路、断路、虚接,2009年12月7日 16时，#6机组跳闸，原因为：四抽逆止门关信号误发，连锁关闭四段抽汽至辅助汽联箱和小机电动门，导致汽泵失去动力汽源后小机转速降低，泵出力降低，给水流量减少，但因未跳闸，A，B电泵无法正常联启，最终引起汽包水位降低，锅炉
7、MFT。,电缆接线短路、断路、虚接采取的措施：,1、避免高温蒸汽泄漏对电缆造成的损坏 2、就地设备接线盒应密封防雨、防潮、防腐蚀，电缆穿线管及接头软管应密封良好 3、利用设备停运及机组检修机会紧固接线端子 4、选用质量可靠的控制电缆 5、其它措施（讨论）,4.人为因素,2007年8月9日上午9：44，#4机组B磨跳闸，运行人员发现首出为“B磨出口温度高高”，B磨1侧出口温度测点故障。 事故原因比较清楚：此次B磨跳闸是由于热工人员在处理“B磨1侧入口温度故障”缺陷时，误动“出口温度”造成“出口温度高高”保护误动。,针对人为因素造成的热工保护误动采取的防范措施：,1、加强技术培训提高热控人员的技术
8、水平和故障处理能力，提高人员的责任心，深入了解设备性能，安排合适的人进行相应的工作并考虑工作人员的精神状态。保护连锁用现场设备进行检修维护工作时必须由熟悉整个保护回路的人员进行，严格执行工作票制度，工作前组织进行危险点分析、进行有效的安全技术交底、采取可靠的防范措施，工作过程中进行现场监护，工作结束后经过观察期确认正常后再恢复保护 2、现场参与联锁保护的测点及控制设备悬挂醒目的警示牌，提醒工作人员及其它人员注意。 3、对于保护投退的操作，履行签批手续，设专人监护。停机进行的逻辑修改工作需进行控制器比对，保证所见控制图与实际运行控制逻辑一致，并进行试验进行功能验证 4、对热工保护连锁用接线以不同
9、颜色加以识别（需完善）,5、机柜内卡件、端子标识清楚、正确，柜内有接线图并与实际控制功能一致 6、现场保护连锁用测点与控制逻辑对应一致 7、按照连锁保护试验单内容进行联锁保护试验，不能 漏项，应尽量采用现场发信号或实际模拟信号的方法进行整个回路的功能试验 8、加强工程师站管理 工程师站是DCS系统的控制策略指挥机构，必须加强工程师站的日常管理，防止将错误的控制信息下装到DCS控制器内。对进入工程师站的人员工作内容要记录详细，并且工作人员的工作要在有监护人员监督的情况下进行组态修改工作。工程师站专责人对工程师站每日的工作进行检查、核对,5.设计、安装、调试存在缺陷,实例1：#4、#5机组磨煤机油
10、站控制系统采用就地PLC控制，由于原磨煤机油站控制系统为沈阳重型机器有限公司成套设备，PLC系统采用无锡光洋产品，该系统设备简单，运行不稳定，不适合实现对连续运行的重要设备的控制，多次出现磨机异常跳闸。经咨询使用沈重磨煤机同类型PLC的电厂，也存在PLC可靠性低造成磨煤机跳闸的情况。后经改造更换原PLC系统为西门子S7300，控制逻辑完善为双回路脉冲控制现场设备启停，按S7300组态软件重新制作控制逻辑组态，重新制作盘柜并按图纸进行布线，从根本上解决了该设备问题。,实例2：2008年3月16日2时 #1、#2、#5机组运行， #4机组滑停，#5机组负荷300MW，运行一值当班。,在停运#4机组
11、时，导致#5机组跳闸，热工专业立即组织对DCS相关逻辑进行了排查，最终确定造成本次#5机组跳闸原因为：#4DCS系统通讯网络为#4环路，#5DCS通讯网络为#5环路，#4、#5环路均在#1中心环上连接。由于逻辑组态厂家拷贝#4DCS系统逻用于#5DCS逻辑，#5炉再热器失效保护逻辑中“所有调速汽门关闭条件“的功能块应取自#5环路中#5机组相应的功能块，但该功能块实际参数却设置为#4DCS环路，这样由于#4机组打闸后#4机组的调门关闭，#5炉再热器失效保护误发导致#5机组跳闸。,6.讨论话题,1、DEH阀门控制用ABB公司HSS03卡在机组正常运行过程中经常报“输出1”“输出2”故障，影响机组安
12、全运行 2、建立设备档案，对重要热工保护系统所用的硬件设备实行定期更换制度 对于热工保护系统使用的硬件设备不能够按照常规进行，应该在实践中摸索设备的工作稳定期，在工作稳定期内将设备使用在热工保护系统上。当设备进入故障多发期时热工保护系统应及时更换设备，防止设备误动。 3、电缆接线短路、断路、虚接问题从控制逻辑上有无办法避免误动 4、对电气单点信号如油泵“运行”信号等如何增加防误动功能 5、对热工保护连锁用接线以不同颜色加以识别的必要性 6、工程师站设上门禁系统的必要性,7.结束语,随着电力事业和高新技术的快速发展，发电设备日趋高度自动 化和智能化，系统的安全性、可靠性变得日益重要。但是，无论多么先进的设备，从可靠性角度看，绝对可靠（即不出故障）是不现实的。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，努力使热工保护的正确动作率达到100，为热力设备的安全运行把好最后的一道关。这是我们设计、安装、调试、检修人员追求的最高目标。,谢谢大家！,祝大家工作顺利，阖家欢乐,
