火力发电厂热控保护可靠性分析及应对

火力发电厂热控保护可靠性分析及应对
摘要：火力发电厂的运行对于稳定性与可靠性要求较高，传统控制技术控制效
果较差了，将热控保护技术应用其中，能够提高保护水平，通过逻辑重新设计的
方式，降低故障发生的几率，与此同时，使电能向热能转化的过程能够更好的实现。

需要认识到的是，热控保护技术的应用必须遵循可靠性、经济性与技术性原则，这一点十分重要。

关键词：火力发电厂；热控保护；可靠性
引言
随着20世纪90年代分散控制系统逐渐在火电厂普及应用，其涉及系统的范
围不断扩大，与此同时有统计的因热控原因引起的机组非停次数也在不断增加。

据统计，某集团所辖活动机组2016年共发生非停61次，其中热控原因造成的非
停达到16次。

其导致机组非停的具体原因包括：热控就地设备故障、热工电源
系统故障、逻辑保护不完善和DCS装置异常等四大问题。

其中热控就地设备故障
主要包括现场信号异常和执行机构故障两大类，因此原因所导致的非停共8次，
占统计事件的50%。

热控电源系统典型故障包括UPS电源故障、DEH电源故障及
火检电源故障，导致机组非停3次，占统计事件的18.8%。

因保护逻辑不完善导
致机组非停共2次，占统计事件的12.5%。

因DCS装置异常导致机组非停3次，
典型问题包括控制器故障、接地异常、通讯故障等，占统计事件的18.8%。

下面
就火力发电厂热控保护可靠性分析以及对策进行分析。

1火电厂热控保护原则
1.1经济性原则
经济性原则指的是在热控保护过程中，应尽可能的节约成本，避免对火电厂
造成过大的损失。

除为社会生产与人民生活提供发电服务外，获取经济效益也是
火电厂运行的主要目的之一。

诚然，热控保护的质量以及有效性必须得到保证，
但火电厂绝不能以投入大量成本作为换取其良好运行的条件，应尽最大程度的控
制成本，这样才能使电厂的经济效益得到更好的保证。

1.2可靠性原则
可靠性原则同样是热控保护必须坚持的原则之一，同时也是非常重要的一点
原则。

热控保护技术应用的目的在于提高火电厂设备运行的稳定性，如其可靠性
得不到保证，不仅热能的产生过程会受到阻碍，同时发电的效率也会受到影响。

随着社会的不断进步，我国火电厂的整体规模也得到了进一步的扩大，厂内设备
数量以及线路的复杂性都在增加，在这一环境下，设备维护的难度与工作量同样
会增加，为了使电厂运转保持良好水平，必须进一步提高热控保护的可靠性。

传
统热控保护技术的控制与保护范围有限，在扩大后的电厂规模下，其无法覆盖到
所有设备，必须扩大其覆盖面，才能使技术的可靠性得到保证。

除此之外，在该
技术的运用过程中，还应保证坚持安全原则，避免其出现故障，而阻碍电厂运转。

2可靠性分析
2.1控制系统可靠性分析
控制系统是发电厂热控系统中最重要的组成部分，分析其可靠性对于电厂热
控系统的意义重大。

控制系统设置是否合理是热力设备出现故障时能否采取有效
措施的重要因素。

当发生紧急状况时，执行系统的位置设定，报警组态等智能执
行机构的准确运作和控制信号的有效快速的反馈能够大大的降低损失。

这就要求
提前对设备的各项参数进行合理设置，对于控制信号的回路断路以及动作方式进
行合理设置。

不仅如此，在不同的部分中，信号也要选择不同的类型，要合理的
选择长短脉冲控制，模拟量控制等不同的信号控制方式。

对于气动执行机构来讲
要选择合适的电磁阀和气源管路以保证遇到紧急情况时的执行最佳动作。

控制系
统的可靠性影响因素还包括在设备运行时对设备的磨损，一旦出现配件的损坏，
就极有可能引发重大的事故，这时，为控制系统加上配件损坏报警装置也是十分
重要的。

2.2测量系统可靠性分析
测量系统的组成与控制系统不同，显示仪表、辅助件、检测仪表、检出元件、取源部件等组成了测量系统。

其中影响其可靠性的是各种测量原件的安装位置，
例如测温元件的安装就要先找到温度感受灵敏，安全不易受到损坏的位置，如若
安装位置错误，就会出现测量偏差和取源部件损坏等问题。

若是将测量部件安装
在冲击明显的位置，就必须对测量原件加装高强度的保护外壳。

测量系统的另一
个可靠性影响因素是电缆屏蔽行为和系统接地行为，在一些时候，电缆屏蔽不规
范或者接地不良产生的电磁干扰会使得电机线圈读数的不准，读数的误差就会导
致测量系统的测量错误。

另一方面对于汽水系统和风烟系统的设置和保护也十分
的重要，然而，这两个系统同样有着相对复杂的控制体系，操作的不合理或者其
他设置的疏漏都会对测量系统带来可靠性的问题。

3改善电厂热控保护系统的措施
3.1硬件维护
在故障分析中，绝大多数的故障问题都是由于硬件的老化或者损坏所引起的，所以加大对硬件的维护是降低故障率的有效手段。

具体的操作为，严格进行设备
的定期维护，及时更换老化组件，对于设备重要位置加强监测，多采用技术成熟
的测量原件和其他组件保证在硬件层面上运行的稳定。

3.2人设培养
在人设上面要进行两个方面的行为，一是对于原有的热电工人进行定期的深
入的技术培训，针对本厂的情况不断的纠正其在工作时可能出现的疏忽，另一方
面则是增设一队专门用于检测的队伍，负责长期的专业的全面的检测在硬件状态，参数设置，信号检测等方面的工作，与此同时，可以适当的缩减专门用于维护工
作的工人，只是精选出一批专业素质高的工人。

这样能大大提高对于设备的检测
效率，也能大大的降低失误的概率。

3.3优化系统
热控保护系统作为一种复杂结构的系统其在运行逻辑上面必定有着极大的优
化空间。

对于电厂，针对本厂的各种情况合理分配事件处理的优先级顺序，在不
影响安全的前提下对于热控系统进行逻辑优化，增强其在一些方面的准确度，或
者钝化一些非重要方面的灵敏度，以达到让热控系统不会因为过敏而产生停转的
问题。

3.4保护投入和保护解除控制按钮的增加
保护投入和保护解除控制按钮的增加是拓展逻辑应用范围的主要途径，是提
高火电厂运行效率的基本方法。

该按钮需要设置在热保护装置中，分为保护投入
与保护解除两大按钮，以串联的方式连接到保护回路中，一旦保护过程出现问题，上述两种按钮的功能便能够合理实现，进而实现对保护的投入以及对保护的及时
解除，提高投入与切除的效率。

保护投入与保护解除控制按钮的增加，可以使故
障得到及时的控制，是避免火电厂运行故障出现的主要方法。

就目前的情况看，
保护投入与保护接触按钮的增加，在我国火力发电厂中已经有所应用，避免了很
多故障的发生，提高了火电厂运行的安全性与可靠性。

结束语
火电厂是我国电力资源的主要来源之一，保证其运行的稳定性与可靠性，对
于人民生产与生活都极其重要。

热控保护技术应用的目的在于实现对火电厂热能
转化为电能这一过程的控制，是目前火电厂应用的主要技术之一，对技术种类及
其具体应用过程的分析是提高技术应用水平的基础，因此必须得到重视。

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