热工自动化系统可靠性与故障处置技术分析

热工自动化系统可靠性与故障处置技术分析

发表时间：2018-05-21T10:15:10.133Z 来源：《建筑模拟》2018年第2期作者：路辰飞

[导读] 热工自动化系统在实际运行中受多个方面因素影响可能出现不同故障，严重影响系统运行可靠性。

中国能源建设集团天津电力建设有限公司天津市 300380

摘要：热工自动化系统是热电厂运行过程中非常重要的系统模块之一，包括热工测量、信号取样、控制设备、逻辑可靠性等相关内容，系统整体运行的可靠性与安全性将直接对整个热电厂的安全性产生影响。本文即就热工自动化系统可靠性与故障诊断方面的关键问题进行分析与讨论，望能够提高热工自动化系统的运行质量与水平。

关键词：热工自动化系统；可靠性；故障诊断

引言

热工自动化系统在实际运行中受多个方面因素影响可能出现不同故障，严重影响系统运行可靠性。换言之，提高热工自动化系统可靠性水平的一大关键手段就在于对故障进行准确诊断与处置。本文即就热工自动化系统故障处理的原则、处理程序、以及故障诊断要点进行综合分析与阐述，望引起同行重视。

1热工系统可靠性的现状

热工系统是比较系统的工程，该系统涉及到信号取样、热工测量、逻辑的可靠性以及控制设备等因素，同时，和安装调试、系统设计、检修运行以及相关的工作人员的素质都有很大的联系，在电厂的实际生产过程中，多种因素都会对热工自动化系统的可靠性产生影响，其系统的可靠性并不是绝对理想的，并且由于环境和时间等条件，随时都会存在着一些安全方面的隐患问题。为了避免在电力的生产过程中发生安全上的重大事故，就要加强对热工系统可靠性的提高，全力保障电厂的安全生产，因此，就需要我们对于热工自动化系统本身以及其安装、设计、检修、调试、维护、运行等步骤进行全程的监控和管理，对涉及到热工自动化系统的设备以及外部环境和条件加以监督，以确保在发生故障的时候，对于故障的处理措施可以得到落实。要提高热工自动化系统的可靠性，就要以电力市场的环境为背景，进行以下的工作，第一是探讨DCS系统面临故障时的应急方法；第二是把热控设备的可靠性进行分类，探讨测量仪表的校验周期；第三是编制评估热工系统以及设备质量的方法；第四是加强热控系统的可靠性的相关措施的研究。

2热工自动化系统故障处理原则

在热电厂热工自动化系统故障处理的过程中，应当遵循如下基本原则：

根据信号、表计指示、监控系统中继电保护、自动装置动作情况及现场设备的外部特征判断事故的性质和范围，迅速切除故障点，限制事故的发展，消除事故的根源，解除对人身和设备的威胁，迅速向值长、调度和相关领导汇报；

利用一切可能的方法，包括利用设备过负荷能力，保持设备继续运行，优先保持厂用电和重要用户的供电，优先恢复网控交流电源、计算机监控电源；

尽快恢复对已停电用户的供电，要优先恢复厂用电及重要用户的供电；

切除故障点，调整运行方式，迅速恢复220kV正常运行；

对故障设备进行停电隔离，做好安全措施，通知检修人员，记录事故情况和处理过程；

事故处理进行刀闸操作时，应使用五防闭锁装置，防止带负荷拉、合刀闸或带地线合刀闸；

在事故情况下，高、低压设备并环操作，要严防非同期并列。

3热工系统的可靠性的重要内容

热工系统的可靠性和抗干扰能力有着直接关系，提高该系统的抗干扰能力是保证热工系统可靠性的重要手段之一。电厂热工系统往往是在复杂环境下工作的，存在大量干扰，严重干扰会直接影响到测量仪表的准确性和各项工作的稳定运行，甚至会引起设备的故障或者是使控制系统发出由于受到干扰而产生的信号，从而导致机组跳闸事故，影响电厂的正常生产。因此，我们要对干扰信号加以重视，对其发生的原因进行分析，在电力的工程设计、施工和维护中总结经验，提出应对和防范的措施，以保障电力机组的安全运行。载热工系统中面临的干扰大多数都和工程设计、安装施工以及运行维护等因素有直接联系。干扰源大致可以分为公共阻抗、漏电阻、雷击干扰、静电耦合的干扰、计算机的供电线路带来的干扰、电磁耦合的干扰等。这些干扰带来的危害会对电工的控制系统仪器的测量的精确度和正确度带来影响，无法实现对系统的控制，造成保护的误动进而损坏设备。针对这些干扰因素，在实际的生产过程中总结出许多有效抑制外界干扰的方法，比如抑制和消除干扰源，切断由引入导致的干扰途径、提高设备的抗干扰的功能等。在对设备进行抗干扰的设计时，要注意对各种造成干扰的因素进行综合的考虑，具体的问题要运用具体的解决办法，让热工系统可以得到有效地工作。目前，最常见的抑制干扰和提高系统的可靠性的技术就是接地技术，该技术可以提高采集的信号的可靠性。接地技术又分为两种，分别是机柜接地技术和防雷接地技术，都可以提高电子设备的电磁兼容性。电子和电力设备的接地技术，可以保障相关的作业人员的安全以及消除外界所带来的干扰，保证设备的正常运行，但是这项技术也不是万无一失的，也会导致系统的异常。正确的接地并不能抑制设备对外发出的干扰，只能抑制电磁带来的干扰；不过错误的接地却会引起更为严重的干扰信号，使系统不能正常工作。

4热工自动化系统的故障诊断分析和防范措施

4.1故障的诊断方法

热工自动控制系统对于汽轮机、锅炉等关键部位的正常稳定运行中起着关键作用，可以这样说，热工系统的可靠性直接影响电厂相关设备的安全。为了可以有效地提高各个部件的可靠性，应建立健全监控系统，提前对于发生的故障做出诊断和预测。目前电厂热工系统常见的故障包括风机的振动探头、热电阻和限位开关、压力开关、火焰检测的装置、检修维护操作有误、线路故障等因素。热工故障的诊断对象有过程传感器、过程控制的对象、控制系统、过程执行器。常见的故障诊断方法和理论分为基于模型的理论和方法和非基于模型的理论和方法。

4.2引起故障的原因

由于设备的选型和设计、调试与安装、技术管理和检修维护等各个方面的原因导致热工系统和设备质量的可靠性、控制逻辑的合理性、保护信号配置和取信的方式等，都还存在着一定程度的不足，从而还有一些不必要的误动出现。综合电厂的热工故障发生的原因，把