提高电厂热工控制系统可靠性研究
探讨火电厂热工自动控制的可靠性
一
监控软件 。安 装设备时 ,应该根据当前实时人
2 . 1辅 助 系统
3 . 2 A P S技术
4 结 束语
A P S技术属 于节 能技 术 ,在 实 际使 用 中 随着社会不断发展 ,技术水平逐渐提高 , 能够实现动态节能效果。A P S 借助调节器对负 火 电厂 热工 自 动控制得 以实现 ,关键在于掌握 重要作 用,火 电厂热工 自动控制系统融入 辅助 载环节 进行调 整处 理 ,尤其 是对 C P U供 电调 先进控 制技术 。设备运行 中,运行可靠性需要 系统,主要为 了实现无人监控而布控。该系统 节 效 果 更 加 明显 ,实 现 降 低 负载 力 目的 。从 另 得到保 障。因此 ,需要不断优化控制系统 ,对 主要 由交换机 、 控制器以及人机交互通 口组成 , 个角度分析 ,该技术实质上属于控制机组技 故 障进行全面控制 ,保障设备安全运行。 当设备运 行时 ,贯穿于整个控制系统中 ,最终 术 ,被应用于机组级顺序系统 中。该技术融人 实 现全 自动化控 制 目的,提升 设备 运行效率 。 设备后 ,具有 明显优势 ,在无人操作情 况下, 参考文献 系统会 自动实现 台机组重运行 ,保 障火 电厂生 [ 2 . 2分 散 控 制 系统 1 】 盘 思伟 韦正 乐运 行工 况对 某火 电厂 选择
靠性 措 施 。
内可 以设置多个单元机组进 行控制 ,随着 经济 发展水平不断提高 ,社会用 电量逐渐提升 ,机
场 中占领 一席 之位,需要具备科学技术 ,运用
高 效率 的 自 动 控制系统。 自动控制系统能够保 组容量也随着增加。火电厂机组控制室发展 规 障企业生产安 全性,能够提 升企业 社会经济效 模扩大 ,火 电厂发展逐渐趋 向集约化、大型化
大型火电厂集控运行提高机组可靠性的探讨
大型火电厂集控运行提高机组可靠性的探讨p【关键词】逻辑接口双重化三取二可靠性热工控制自动化和电气控制自动化虽然都属于二次系统控制领域,但是互有特点,例如热控自动化讲究“冗余配置”和“多取二”以此来提高可靠性,而电气自动化特别是电气控制专业提倡“双重化配置”来提高保护和控制可靠性。
正是由于专业特点不同,甚至设计思路和理念的不同,造成实际工作中电气控制和热工控制之间逻辑接口不匹配而导致机组可靠性降低,机组跳闸为此对两者接口进行专门研究,提出解决方法。
1 机组并网(主开关合闸位置)信号“三取二”及其实际应用中的可靠性问题1.1 生产现场情况简介传统的,机组并网运行后为了实现热工控制系统对机组负荷的控制调节,电气控制需要送三副机组并网信号(主开关合闸位置)接点给热工控制系统的DEH 系统(digital electric-hydraulic system,DEH)作为机组“已经成功并网”信号,用于机组负荷控制调节。
该信号如果消失后热工控制系统将判断为机组已经解列或跳闸,同时也会自动调整主汽门和调门等,防止汽轮机超速。
在实际情况中电气控制送至热工控制系统DCS的机组并网信号还有一副接点,用于DCS系统中的主开关合闸位置显示和机组状态跟踪。
实际上电气控制送至热工控制的并网信号(主开关合闸位置信号)就至少有四副接点。
1.2 可靠性问题分析从电气控制角度而言,主开关合闸位置信号的选择上容易出现问题,原因有二,一是由于控制系统用到的主开关辅助接点较多,容易设计和接线错误;二是机组接线方式多样,造成主开关不尽一致,容易设计错误和使用错误。
目前国内机组并网用的主开关方式一般有三种,一种是发变组单元制接线主开关接入双母线系统;另一种为发电机出口配有断路器,主开关接入主变低压侧;第三种为发变组单元制接线,用两个主开关接入3/2接线高压线路系统。
对于以上三种一次系统接线方式,对至热工控制系统作为并网信号用的主开关合闸位置接线的要求是一致的,必须是主开关同一连杆或转轴上的辅助触点,但是在某些地方由于辅助触点数量不够,会选择用断路器合闸状态位置继电器的辅助触点(或者断路器合闸位置监视继电器TWJ的辅助触点)代替主开关辅助触点作为并网信号,这样的做法是错误的,因为断路器状态位置继电器在失电、断线或误拆除等情况下,不能正确反映主开关合闸装置,因此也会出现机组并网信号消失导致停机,这种错误的情况在实践中曾发生多起跳机事件;另外实践中也会出现用主开关合闸位置信号扩展中间继电器后,将中间继电器的辅助触点送至热控控制系统作为机组并网信号,这样的做法也是错误的,一是这样做就丧失了热工“三取二”的意义,从电气控制角度来说变成了一取一;二是在中间继电器失电、短线或直流拉路查找接地等情况下,中间继电器无法真实反映主开关位置,也会发生由于并网信号的消失导致停机;三是不符合《反措》要求,用于控制和逻辑等的辅助接点不能使用经过中间继电器扩展的接点。
提高电厂热控系统可靠性技术研究胡杰
提高电厂热控系统可靠性技术研究胡杰发布时间:2023-05-16T09:01:35.725Z 来源:《中国科技信息》2023年5期作者:胡杰[导读] 随着经济的发展以及科学技术的进步,电厂的发电效率也得到了较大提高青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司青海省湟中区810000摘要:随着经济的发展以及科学技术的进步,电厂的发电效率也得到了较大提高,热控系统是电厂的重要组成部分,很大程度上影响着电厂安全、稳定工作。
其中一个系统出现运行工作问题,将给机组运行工作带来严重的危害,从而导致安全事故的发生。
因此,电厂应对发电生产期间的各个系统运行情况加强管理,使各项系统可以正常有序开展运行工作,从而提高电力发电厂的稳定性。
关键词:电厂;热控系统;可靠性;技术研究1电厂热控系统的常见问题1.1热控保护系统的误动现象电厂热控系统存在为保护信号测量本身的连锁保护功能,能够为电厂热控系统信号的传播提供依托力量,但如果在特殊的情况下电厂热控系统中的连锁信号保护功能失去了作用,那么热控保护系统的误动现象出现的概率将会增加,经过分析与调整以下将从多个方面对热控保护系统的误动现象出现的原因进行细致化的分析:其一,单点测量信号在热控保护联锁系统中的应用相对普遍,在正常运行的状态下单点测量信号能够为热控保护联锁系统的运行提供可靠的支持力量,但一旦遇上较强的电磁场,单点测试信号则会出现较大的问题,错误的触发保护回路,导致热控保护系统的误动现象的出现。
其二,在外界磁场的干扰下,系统中的温度测量与振动信号也会受到一定的影响,导致开关位置的接触出现问题或挡板不到位,阻碍系统的运行。
1.2热控系统的维护检修问题为了确保电厂热控系统的运行稳定,使电厂用于电力生产的各类仪表设备始终处于正常运行工况,电厂的通常做法是定期由负责维护检修的技术人员开展对控制子系统的各个部位进行故障排查。
针对热控系统的检修工作内容主要包括如下:首先要观察现场设备管壁的温度测点仪表,例如汽包锅炉的蒸发段、过热段、再热器等热工装置的温度示数异常情况,周期性监视热控系统仪表读数,避免设备管间温度偏差导致超温爆管的生产事故;接着是定期停电检查锅炉装置的炉膛压力记录、压力保护装置的完好度与灭火机构的运行灵敏度。
如何提高电厂热工系统安全可靠性的有效策略
如何提高电厂热工系统安全可靠性的有效策略摘要:热工保护是发电厂不可或缺的核心技术之一,是确保发电机组安全、稳定运行的保障。
近些年来,随着科学技术的不断进步及电力市场的迅速发展,热工保护迅速提升,极大地降低了机组运行事故发生率。
但是,机组的实际运行过程中总会伴随着各种不可控因素的产生,造成热工保护出现误动、拒动,导致机组停机,不仅为企业带来巨额经济损失,还会由于威胁电网稳定性而产生各种消极影响。
关键词:电厂热工;系统安全;可靠性策略一、引言近几年,由于电力工业的快速发展,促进了电厂的快速发展,使大量超临界机组投入到运行当中,同时在电厂中脱硫系统也开始投入使用,这就对热工保护系统提出了更高的要求,需要热工保护系统具有更高的安全性和可靠性,才能够更好的保证机组运行的稳定性。
二、提高电厂热工保护系统可靠性的重要性近年来,随着技术的进步和电厂竞争的激烈化,电厂机组设备不断更新,性能不断增强,主要表现为:发电机组容量不断增大,参数不断提高,热工自动化程度逐渐提升等等。
特别是随着DCS分散控制系统的发展和应用,依托其强大的功能和优势,极大地提高了机组的安全性、可靠性、经济性和稳定性。
但是,随着机组容量的增大,参与保护的热工参数自然也不断增多,致使机组或设备误动、拒动发生率明显提高,热工保护误动、拒动的情况时有发生。
因此,提高热工保护系统的可靠性,对于减少DCS系统失灵情况,降低热工保护误动、拒动等具有积极意义。
三、产生热工保护误动与拒动的因素多因素都能引发热工保护误动和拒动,其中,较为常见的主要有以下几点:(一)DCS软、硬件发生故障。
随着DCS分散控制系统的发展,为保障机组安全和稳定,热工保护中加入了些许过程控制站(如CCS、DEH、BMS等)两个CPU均故障时的停机保护,所以因DCS软、硬件发生故障而引发的保护误动、拒动发生率较高;(二)由于热控元件故障(如压力、温度、流量、液位、电磁阀等)误发信号而导致机组保护误动、拒动状况时有发生;(三)由于热工人员走错间隔、错强制或漏强制信号、看错端子排接线以及万用表使用不当等人为因素造成的机组误动、拒动状况不容小觑。
电厂热工保护的可靠性研究与分析
电厂热工保护的可靠性研究与分析电厂热工保护是指在电厂热力系统中,采取一系列措施和设备,保证热力系统安全运行的过程。
其目的是防止热力系统发生超温、过压、低水位等异常情况,保护热力设备的机械完整性,保障工作人员的人身安全,保证电厂的正常运行。
本文将从热工保护常用设备、设备的可靠性分析和评价方法、实例分析等方面进行阐述。
一、热工保护常用设备1. 热电联产系统热电联产系统能有效地降低电耗,提高发电效率,同时也能保证热力系统的安全运行。
该系统能够回收电厂排放的废气、余热,用于锅炉发电或供暖。
这种设备有利于保证热力系统的稳定运行。
2. 微水位控制器该设备能够保证锅炉水位的稳定,避免低水位事故的发生。
该设备能够及时调整水位,保护热力设备的正常运行。
同时,微水位控制器能够提高工作效率,减少工作人员的工作负担。
3. 过热防护器过热防护器主要是将超温的水流与低温的水流分离,使其不能混合。
这样可以有效地防止过热事故的发生。
该设备可以通过自动控制,实现对过热的预警和防范。
二、设备的可靠性分析和评价方法1. 物理学方法物理学方法是通过分析设备的物理结构、工作原理、材质等方面,来评估设备的可靠性。
这种方法具有直观性、可操作性强等优点,但它需要大量的实验数据,并且需要专业人员的分析和评价。
3. 可靠性试验法可靠性试验法是通过对设备进行长时间的持续性试验,以评估设备的使用寿命和可靠性参数。
这种方法需要大量的时间和资源,但它具有可靠性高、操作性强等优点。
三、实例分析某电厂采用热电联产系统,带有微水位控制器和过热防护器等一系列设备。
通过物理学方法、统计学方法和可靠性试验法进行热工保护设备的可靠性分析和评价,结果表明,该电厂的热工保护设备具有可靠性高、工作周期长等优点。
这些设备能够及时发现异常情况,并采取相应的措施,保障热力系统的安全运行。
同时,该电厂还进行了定期检测和维护,从而提高了热工保护设备的可靠性。
热工自动控制在火电厂的可靠性分析
热工自动控制在火电厂的可靠性分析摘要:基于低碳环保理念下,电厂热工自动控制系统能够保障相关设备的稳定、安全运行,降低设备运行成本,减少控制人员投入,提升电厂生产节能效率。
由此看出,电厂热工自动控制系统也是未来发展的主流趋势,热工自控系统作为整个电厂的核心系统,还会受到各种因素影响威胁稳定运行,为此需要综合考虑热工自控系统实际运行特征,总结其在运行中的具体问题,形成有效解决策略,提升电厂生产的安全性。
关键词:热工自动控制;火电厂;应用中图分类号:TM621文献标识码:A引言当热工保护装置及时发出报警信号,必要时自动启动或切除某些设备或系统,使机组仍然维持原负荷运行或者减负荷运行,从而有效的消除故障,或者防止故障的进一步扩大化。
因此热工保护控制系统作为电厂机组必不可少的组成部分,其可靠性和稳定性直接关系到机组的安全稳定运行。
通过对火电厂热工保护工作控制系统可靠性的管理与分析,为我国电力行业朝着自动化、智能化方法发展提供可靠保障。
1火电厂热工保护控制系统可靠性中存在的问题1.1热工保护项目功能设置不合理在我国电力行业实际发展与进步的过程当中,热工保护项目功能设置的不合理问题,严重影响火电厂热工保护工作价值的体现。
尤其是在相关技术监督与检测环境当中,大多数的电厂热工保护项目功能设置都是存在缺陷的。
只有在现代化新型技术手段的运用过程当中,才能够更好地将这一问题产生的原因表现出来。
1.2保护系统设备故障频发随着时代的进一步发展,我国在科学技术领域层面也都得到了前所未有的发展与进步。
为了能够更加全面地保证火电厂热工保护工作价值的充分体现,很多火电厂内部的管理人员忽视了工作的合理性,使得最终一些设备出现了比较严重的运行故障。
其中比较常见的问题主要体现在,接线端子松动,令最终保护工作效能不能得到充分体现。
就地设备信号线接地保护的不合理,也很有可能会出现接线明显熔化的现象。
由此可见,保护系统设备故障频发,在一定的层面上为我国火电行业的发展带来了比较明显的阻碍。
火电厂热工保护控制系统可靠性技术提升探讨
火电厂热工保护控制系统可靠性技术提升探讨摘要:热工保护控制系统是火电厂热力生产过程中的重要组成部分,它的主要任务就是发电机组设备在各种危险中启动和运行时,为了防止危险规模及工况的扩大,在短时间内快速停机,从而达到自动停止相关设备运行。
随着技术的升级,可以将具有特定功能的PLC(可编程逻辑控制器)连接到机组设备上,自动执行停机操作。
但由于各种因素,热工保护系统经常出现故障。
有必要分析故障的原因,注意故障的预防。
关键词:火电厂热工保护;控制系统;可靠性技术1火电厂热工保护系统失灵拒动的原因1.1紧急制动机构设计是比较复杂的系统,当出现下列情况之一时,应迅速启动紧急制动机构,使相应设备快速制动,避免故障升级:1.1.1膨胀差大,即高、中压缸膨胀差超过4mm或反向小于7mm,或膨胀差低压缸超过15mm;1.1.2DEH(汽轮机数字电液控制系统)电气转速超过额定转速的110%;1.1.3润滑油压低于70kPa;1.1.4EH(电液控制系统,DEH的重要组成部分,由供油系统、执行机构、紧急切断系统组成)油压低于7.8MPa;1.1.5轴向位移正向超过1.2mm,反向超过1.65mm;1.1.6排气装置真空度气压小于-29kPa,无延时;1.1.7背压超限,即超过相应负载下压力保护曲线的定值,延时超过15分钟。
以上故障属于火电厂汽轮机ETS通道跳闸主保护紧急制动情况的一部分。
可以看出,由于会导致失败的参数较多,自动紧急制动机构的设计必然复杂,以此类推。
就控制程序逻辑算法的编程而言,上述问题不是上下文相关的,即“一个问题出现后,先引起另一个问题,最终导致火电厂发电设备运行出现问题”。
因此,如果用电路设备的连接方式来类比,以上7个问题都可以看作是一种“反并联”,即一个参数出现异常,整个设备仍然可以处于运行状态,但监控系统已收到信号。
并且需要立即下达命令。
为了应对如此复杂的情况,控制系统程序算法的复杂度也会相应增加。
热工自动化系统可靠性的提高分析
热工自动化系统可靠性的提高分析摘要:随着我们经济的发展及科学技术的提高,热工自动化系统可靠性的提高,是人们必须去面对的问题。
包括信号取样、设备与逻辑的可靠性控制。
本人上述的思想只是一个起点我们将和行业的热工同仁们一起,为提高热工自动化系统的可靠性,进行深入的探讨。
关键词:热工自动化;系统可靠性;提高前言随着科学技术的发展,热工自动化系统已基本覆盖发电厂的各个角落,由于各种原因引发热控联锁保护系统误动、拒动的情况时有发生,严重影响了发电机组的安全稳定运行,因此,如何做好热控设备的管理,提高热控联锁保护系统运行的安全可靠性就变得尤为重要。
1、软件故障同硬件故障相比,引起软件故障的原因具有隐蔽性,需对软件系统进行综合分析才能发现,这些故障要求专业人员不断提高维护技能,使系统保持良好的运行状态,减少故障时间。
主要有以下几类:(1)未全面通过现场自动化系统无法和不正常运行的主要原因是通信规约。
如:变电站自动化系统与调度主站的通信规约不一致,且相互未全面调试通过;同名称的规约版本不相同;各厂家随意按用户的要求更改iec标准、国家标准和行业标准规定的参数;厂家编制的规约未经过长期现场运行考验;软件设计、程序编制有错误,软件存在缺陷。
此类问题普遍存在于不同厂家的监控与保护设备,不同厂家虽然可以实现通信,但由于在规约转换中对通信规约理解的差异,在运行中,通信中断、时延过长等问题较为常见。
(2)组态软件整定错误引起故障。
(3)应用软件缺陷引起故障。
2、影响系统可靠性的因素2.1 功能范围由于各制造厂开发监控系统产品的背景和考虑的应用领域不同,各种监控系统在功能结构上各有不同。
自动化系统的设计任务就是依据功能要求,在市场上选择一个成熟的系统。
这就要求在设计的初始阶段对各种自动化系统产品进行评估,从中选择一个功能适当、性能价格比最优的产品。
2.2 安装调试系统设计和软件设计完成后,应进行系统的安装调试,安装内容是自动化系统设备安装、信号接线等,调试则是对设计的应用软件的考验,它包括配合变电站调试和启动,分别进行软件装入,检查输入输出信号,检查修改自动化系统的参数及功能。
热工自动化系统可靠性研究
2、 问 囊 分 析 热工保 护联锁系统一般 由就地控制设备 ( 压力开关、 温度开关 、
行程开 关、 火焰检测器等测量元件做信号源 , 阀门、 板、 档 油枪 、 电动 机等为控制机构 )控制电源 、 、 二次线路 ( 电缆线路、 端子排 等)控制 、 装置 ( 机柜、 卡件 、 控制器等)取样管路、 、 气源( 油源) 及控制软件 ( 逻 辑) 等组成 由系统组成可见 , 就地控制设备 、 控制 电源和控制装置 故 障、 线松 动及管路泄漏或不畅、 接 控制方案不完善等都会引起热 工保护系统 发生事故或 障碍 , 从而影响机组安全 可靠 运行 。 21就 地控 制设 备 . 就地 控制设备引起异常的原因 , 一是产品质量差 , 不能满足机 组连 续运转 的要 求 ; 二是设备老化损坏 , 可靠性差 , 易造成卡涩 ; 三 是 因气源泄漏 或堵塞造成气动执行机 构故 障, 从而操作失灵 , 四是 安装 位置 不当及调整不到位 , 致使控制设备性能达不到要求等。 在 机组基建及改造阶段 , 热控设备的安装一般要在 主辅机设备安装基 本结 束后 才能进 行 , 留给热控安装的 时间少 , 因抢进度而往往影 响 安装质量 , 常常会 出现接线松动 、 接线错误、 短路和接插件接触不 良 等现象 , 进而造成联锁保 护系统的误动 。 22控 制 电 源 . 控制装置的电源是热控系统重要组成部分 , 由电源问题引起保 护误动作事件的原 因主要有以下几种 : ) ( 电源线路接触不 良、 1 线路 松动 或开 关质量不好 , 致使 电源 断路或短路 , 从而引起保护误动。 如 某 电厂#3 组因F S 电源丧失MF 原因为给粉机一开关质量有 机 SS T, 问题 , 造成系统 电源不好 , S S 使F S 电源丧 失。2电源保险容量不 匹 () 配, 如某电厂#5 炉运行 中因热工锅炉侧总 电源保 险熔 断导致停炉 灭火 , 险熔 断 的原因是选择 的保险容量偏 小 。3 电源设计 不合 保 () 理, 所供 电源有的未考虑 附件 的耐压程度 , 如某 电厂 #7 机组 汽机 TI S 采用本特¥ 30 系列保护装置 , U30 其振动卡件说 明书要求输出继 电器接点容量为 10 AC 3 5 / 0 , 2 V .A.0 6 Hz而汽机保护柜设 计保 护回 路为2 0 AC, 2V 导致 电压 波动时 , 造成消 弧电容 击穿 , 保护误动 。 ) ( 4 有 的系统 电源设计为整个机柜通过一路保 险供所有输入信号或一 路 电源外接负 载很 大 , 还有 的控制 电源 既未接 UP 又未有冗余备 S 用 , 样 的 电源 设计 均极易 发生 事故 。 某 电厂 #5炉发生一 次 这 如 F S 电源 瞬间波动导致MF SS T误动事件 , 检查 发现该F S 系统 内有 SS 20 2VAC、2 V 20 DC、 VDC 1O I 三路 电源 ,2VAC 20 电源不仅带机柜 内 的设备 , 同时还带外围设备 , 负载较大 , 与其它直流 电源不具备真正 意义上的备用 , 起不到真正 的安全作 用。 23控 制 装 置 卡件 、控 制 器 等硬 件 .
2024年提高热工保护可靠性确保火电机组安全运行
2024年提高热工保护可靠性确保火电机组安全运行热力发电是当前我国电力生产的主要方式之一。
火电机组作为热力发电的核心设备,其运行安全一直是电力行业关注的重点。
为了确保火电机组的安全运行,提高热工保护系统的可靠性是非常必要的。
本文将围绕2024年提高热工保护可靠性确保火电机组安全运行展开讨论。
一、热工保护的重要性热工保护是指对火电机组在运行过程中的热力参数进行监测和保护,及时发现和处理运行中可能出现的异常情况,以防止事故的发生。
热工保护的可靠性直接关系到火电机组的安全稳定运行。
1.确保设备安全:热工保护系统能够及时发现设备运行过程中可能出现的异常,如高温、高压、低温、低压等情况,从而避免设备的损坏和事故的发生。
2.保护人员安全:热工保护系统能够对火电机组进行监测和保护,提前预警可能发生的危险情况,确保工作人员的人身安全。
3.优化能源利用:热工保护系统能够通过监测和调整火电机组的热力参数,实现能源的合理利用和能耗的降低。
二、提高热工保护可靠性的策略为了提高热工保护的可靠性,确保火电机组的安全运行,可以从以下几个方面进行考虑。
1.完善热工保护系统完善热工保护系统是提高热工保护可靠性的首要任务。
可以采用以下策略来完善热工保护系统:(1)使用先进的传感器和监测技术,实时监测火电机组的热力参数,及时发现异常情况。
(2)引入先进的控制和自动化技术,实现对火电机组的自动化监控和保护。
(3)建立完善的数据采集和分析系统,对采集到的数据进行综合分析和处理,提供及时、准确的决策支持。
(4)加强与其他系统的协同配合,如与火力发电机组的自动控制系统、机械系统等进行联动,确保整个火电系统的安全稳定运行。
2.加强人员培训和管理火电机组的安全运行需要专业的人员进行操作和维护。
加强对热工保护系统操作人员的培训和管理,提高其技术水平和责任意识,能够更好地发现和处理异常情况,确保热工保护系统的有效运行。
3.优化设备维护管理设备的正常维护能够有效延长其使用寿命,减少故障率。
提高热工设备的可靠性措施
提高热工设备的可靠性措施摘要:本文对伊敏发电厂6台机组热工自动化系统的运行状况进行了分析。
提高热工自动化系统可靠性的技术内容,提高系统抗干扰能力和系统可靠性的技术措施,控制逻辑和单点信号保护逻辑优化、热控设备可靠性分类,并就提高热工自动化控制设备的可靠性及技术工作的有效性进行了讨论。
关键词:控制系统可靠性有效性技术措施1 .伊敏发电厂自动化系统运行状况伊敏电厂现建有2台550MW机组,4台600MW机组。
2002年6月,我厂对热控系统进行了DCS改造,热控系统采用ABB公司Symphony Rack分散控制系统组成电站控制和监视系统,DEH就地阀门采用哈尔滨汽轮机厂提供的膜盒阀控制,改造后对协调控制也根据电厂实际情况进行了重新设计,实现了机炉的协调控制,进而实现了AGC控制以及快速减负荷RB (RUNBACK)。
为保证自动化设备和系统的安全、可靠运行,可靠的设备与控制逻辑是先决条件,正常的检修和维护是基础,有效的技术管理是保证。
只有对设备和检修运行维护进行全过程管理,对所有涉及大系统安全的外部设备及设备的环境和条件进行全方位监督,并确保控制系统各种故障下的处理措施切实可行,才能保证自动化系统的安全稳定运行。
2 . 提高自动控制系统可靠性方面的技术措施提高自动化系统的可靠性技术研究内容,包括控制系统软硬件的合理配置,采集信号的可靠性、干扰信号的抑制,控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。
需要从设计开始,贯穿基建安装调试、运行检修维护和管理的整个过程。
2.1 大机组典型控制策略目前大机组所采用的辅机逻辑控制策略,同协调控制策略一样,基本上是随各机组的DCS控制系统从国外引进的技术,虽各有其特点,但基本原理都基本相同。
伊敏发电厂控制逻辑的改进是参照同类机组并进行综合比较和整体优化。
作为大型机组要把控制误动作为保护的首要出发点,尤其是东北电网机组上网率在全国偏低,加上机组启停费用较高,对电网影响也较大,所以充分采用容错逻辑设计方法,对运行中容易出现故障的这类设备,从控制逻辑上进行优化和完善,通过预先设置的逻辑措施来降低或避免整个控制逻辑的失效,只有这样才能形成系统性的技术优势,也便于推广。
关于提高热工保护可靠性及安全性的对策分析
关于提高热工保护可靠性及安全性的对策分析摘要:热工保护是火电厂热工自动化的重要组成部分,它以安全运行为前提,是保证人身安全和设备完好的最后一道屏障。
热工保护系统在主辅设备发生严重故障时,能及时采取针对性的防御或修补措施,保障人身安全和设备安全运行。
本文从介绍热工保护概念入手,分析了热工保护对于火电厂的安全运行的重要性,并引入了DCS系统来介绍其在促进热工高度自动化,实现机组可靠性及安全性方面所起到的重要作用。
关键词:热工保护可靠性和安全性DCS系统1热工保护的概念热工保护是指在机组启停和运行过程中,通过对机组及其主要辅助设备的工作状态和运行的热力参数及电网的运行状态的实时在线监测,在主辅设备及系统的热力参数及电网发生异常或故障时,及时发出报警信号,紧急情况下自动启动或切除一些设备或系统,使机组仍然维持原负荷运行或减负运行;当发生重大故障而危及机组设备安全时,自动停止机组运行并记录相关信息。
一般来说,一套完整的热工保护系统包括监测装置、报警装置、控制逻辑、保护定值、记录和打印设备、保护在线试验装置等。
2熱工保护对火电厂安全运行的影响热工保护对火电厂安全运行的影响体现在其对锅炉和汽轮机等核心装置上,其重要性也即体现在热工保护系统的可靠性和安全性对这些装置的保护上。
热工系统中的各种热力设备在热工保护下会降低故障的发生率,甚至自动修复故障,从而大大提高了火电厂的安全性和可恢复性。
热工保护系统一般分两级保护即事故联锁回路保护和事故跳闸回路保护。
前者的作用是维持机组在故障情况下继续运行或者在危险工况或自动控制系统失灵时联锁切除设备运行;跳闸处理的目的是防止机组发生机毁人亡的严重事故。
二者均是一种保护手段,对确保火电厂安全运行具有极其重要的作用。
3热工保护系统常见的问题3、1DCS硬件故障硬件故障主要表现为一般模件故障和控制器故障,前者往往会导致设备误动作,后者引发的故障表现为:一是控制器误发信号导致机组跳闸;二是控制器A与B切换过程中异常导致机组跳闸;三是控制器A和B切换过程中异常,热工人员处理操作不当导致机组跳闸。
电厂热工保护的可靠性研究与分析
电厂热工保护的可靠性研究与分析电厂热工保护是保证电力系统安全稳定运行的关键技术之一。
随着电力系统的发展和进步,热工保护系统已经发展成为一个高度自动化、复杂性较高的系统。
其所面临的问题也日趋复杂,如何提高热工保护系统的可靠性成为一个亟待解决的问题。
本文将从热工保护的现状出发,探讨影响热工保护可靠性的因素,并结合实际数据进行可靠性分析与研究。
一、热工保护的现状热工保护是指在电力系统运行过程中,通过测量、监控和控制系统,对热工参数进行实时监测,保证设备和系统的安全、稳定运行。
电力系统的高速发展,热工保护系统的功能日趋复杂,而其存在的亟待解决的问题也日益突出。
1. 热工保护的功能不足在电力系统的运行过程中,热工保护系统的主要功能是对设备的温度、压力、流量等参数进行监测和保护,以保证设备在工作过程中处于安全状态。
但在实际运行中,往往会因为热工保护部件的故障或者决策标准的不够严格,导致热工保护的功能不足,无法对设备的状态进行准确的监测和保护。
2. 误操作和定位不准由于热工保护系统的配置复杂性大,每台发电机的具体情况、不同的电厂类型以及不同的燃料种类都会对热工保护系统的决策产生影响。
在总体上,热工保护系统需要对每台设备进行耗时较长的调试和优化,但有时候由于操作人员的误操作或者热工保护系统定位不准确等原因,导致错误的保护措施被实施,从而产生不良的后果。
3. 安全信号处理不及时在电力系统的运行中,热工保护系统需要利用各种信号传感器,对设备状态进行检测和判断。
但是对于一些安全信号,由于信号传输缓慢或者传感器响应速度较慢,导致热工保护措施的实施不及时,无法准确地保护设备,从而产生安全隐患。
二、影响热工保护可靠性的因素热工保护系统可靠性的高低,不仅与系统本身的设计质量有关,也与电力系统运行的环境、运维管理水平等多个方面有关。
下面将分别从设计质量、环境因素和运维管理等方面,分析影响热工保护系统可靠性的因素。
1.设计质量(1)硬件设计热工保护系统的硬件设计是关键的,硬件元器件的质量和稳定性对系统稳定运行有着至关重要的作用。
提高热工保护可靠性及安全性对策
提高热工保护可靠性及安全性对策随着工业技术的不断发展,热工保护在工程控制系统中起着至关重要的作用。
热工保护系统的可靠性和安全性是保障设备和生产过程安全运行的关键,因此必须要采取一系列有效的对策来提高热工保护可靠性及安全性。
一、加强设备维护与检测设备维护与检测是提高热工保护可靠性及安全性的重要措施。
必须对热工保护设备进行定期的维护保养,确保其各项功能正常。
还应该进行定期的设备检测,通过检测设备的各项参数,确保其稳定可靠的运行。
还应该对设备进行定期的清洁和润滑,避免因为脏污或是摩擦而造成设备故障。
二、提高技术水平与设备更新为了提高热工保护可靠性及安全性,需要加强技术人员的培训和技能提升,以适应新技术和设备的应用。
还需要及时更新老旧设备,采用先进的技术和设备来替代过时的设备,以提高设备的性能和可靠性,并保证其操作安全。
三、加强预防措施与应急预案在提高热工保护可靠性及安全性方面,预防和应急措施也是非常重要的。
需要加强对设备的预防维护,及时发现并排除潜在故障隐患。
需要制定完善的应急预案,以应对设备故障和突发事件,加强预案的演练和培训,提高人员应对突发事件的能力。
还需要建立健全的监测系统和报警系统,及时发现设备异常并采取相应的措施,避免事故的发生。
四、合理设置工艺参数和设备运行参数在热工保护系统的应用中,合理设置工艺参数和设备运行参数是非常重要的,它直接关系到设备和生产过程的安全稳定运行。
对于每台设备和每个工艺过程,都需要根据其特点和要求,合理设置对应的工艺参数和设备运行参数,避免因参数设置不当而引起的设备故障和事故。
五、加强管理与监督为了提高热工保护可靠性及安全性,需要加强对热工保护系统的管理和监督力度。
应建立健全的管理制度和责任制度,明确各个岗位的责任和权限,保证工作落实到位。
还需要加强对热工保护系统的监督和检查,发现问题及时解决,确保设备和生产过程的安全稳定运行。
提高热工保护可靠性及安全性对策是一项综合性的工作,需要从设备维护与检测、技术水平与设备更新、预防措施与应急预案、合理设置工艺参数和设备运行参数、加强管理与监督等多个方面入手,全面提高热工保护系统的可靠性和安全性。
火电厂热工自动控制可靠性研究
1 火 电厂热 工 自动控 制系统 基本 概念
热 T 自动 控 制 系统 涉 及 到所 有 大型 机械 设 备 的安 全 运行 问 题 , 是火 电厂 日常 生产 运 营管 理 工 作 的核 心部 分 。热 自动控 制 系统 主要 包 括 锅 炉燃 料 量 、过 热蒸 汽温 度 、再热 蒸 汽 温 度 、 汽 包 水 位 、机 炉协 调 控制 等 方 面 , 另外 还 与 引风 控 制 、送 风控 制 等 调 节 系统 之 间存 在 密切 联 系 。可 以看 出热 _ _ 『 二 自动控 制 系统 是 一 个复 杂 的系统 , 维持 它 的可靠 运行 并 不是 一项 简单 的 1 _ 作。 首先 需 要定 期 检修 设 备 , 保 证 硬件 设备 的正 常运 行 , 对 各 个部 分 要有 目的 的检 测 。其 次 , 热 工人 员 要有 过 硬 的业 务 水平 , 对 关键 设备 要知 道其工 作原 理 , 能够 准确 快速 地定 位故 障 。最后 , 对所 有 设 备 的运 行环 境 和运 行 状 态要 能 够实 时 监控 管 理 , 进 一
也 应从 这几个 方 面着 手。
般 都 使用 分 散 控制 系 统 , 这种 方 式 迅速 提 升 了单 元 机组 的管 理
1 )优 化软件 。 目前我 国火 电行 业发 展迅 猛 , 市场 竞争 趋 向 白热 化 , 若 企业 具 备较 高 可 靠性 的 自动 控 制 系统 , 那 么 整体 运
经逐 渐 成 为我 国主要 的供 电企 业 , 在整 个 电能供 给体 系 中 占 据 重要 地 位 , 其 重要性 体现 在要 求 火 电厂热 工 自动控 制 系
统 具备 理 想可 靠性 , 确保 各 项机械 设 备 维持 安 全运 行状 态。本 文首 先 简单 阐述 火 电厂热 工 自动控 制 系统基 本概 念 , 然 后 结合 实 际情况提 出几种提 升其 可 靠性 的措 施 , 希 望能 够给 予相 关领域 工作 者一 些借 鉴或 帮助 。 关 键 词 火 电厂 ; 热3 - 自动控 制 ; 可靠 性 ; 分 析研 究 中图分 类号 : T K 3 文 献标 识码 : A 文章 编号 : 1 6 7 1 —7 5 9 7( 2 O 1 3 )0 2 卜O 7 0 - 0 1
提高火电厂热工自动控制系统可靠性的思考
提高火电厂热工自动控制系统可靠性的思考摘要:随着经济发展对电能的要求越来越高,热工自动控制系统开始向高速智能和一体化控制方向发展,电厂对系统的透明性也越来越关注。
可以看出热工自动控制系统是一个复杂的系统,由多部分构成,维持它的可靠运行不是一项简单的工作。
关键词:火电厂热工自动化可靠性引言火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。
在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制,以避免重大事故的发生,同时也减少了一定的人力资源。
一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。
我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展,其核心技术distributed control system(dcs)更是被我国发电企业所应用。
dcs技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理,在我国350mw 以上的火电机组上应用较为广泛,其经济性和安全性被我国发电企业所认同。
近年来随着计算机软件可视化效果的提高,dcs技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障,同时dcs的分散控制也起到了非常好的效果。
一、热工自动控制系统的组成热工自动控制系统主要由以下几个部分包括分散控制系统、辅助系统、监控系统和网络系统。
这区别于硬件的组成,主要是根据功能划分。
下面具体介绍各部分的组成:首先是分散控制系统。
分散控制系统(dcs)是大多数电厂所采用的控制系统,是自动控制系统的核心部分。
每个机组都有各自的分散控制系统,在两台机组之间的数据线通常是利用网桥连接到电厂的公用网络系统,例如燃油泵房、空压机房等。
为保证安全,可以在公用网络某一节点设置操作员监控数据传送状态或者是通过单元机组操作员站实现对公用系统的监控。
提高火电厂热工自动控制系统可靠性的思考
制系统 , 是自 动控制系统的核心部分。每个机组都有各 自的分散控制系统 , 在两台机 组之 间的数据线通 常是利用 网桥连接到 电厂 的公用网络系统 , 例
如燃油泵房、 空压机房等 。为保证安全, 可 以在公用网络某 节 点设置操作 员监控数据传送状 态或者是通 过单元机组操作 员站实现对 公用 系统的监 控。 机组 操作 台上尽可能设置D C S 和D C H 操作员站, 还要有安全停炉和停机 的操作按钮 , 以防控 制中心 出现死机。如果条件不允许设置 , 那就必须有后 备控制手段 , 确保在分散控制系统出现 故障时能够安全地停机 。 其 次是辅助 系统 。 辅助系统主要是可编程控制器 、 交换机、 人机交互接 口组成, 辅助 系统 在各个部分都会有, 表现形式也各不相 同, 各辅助系统 主要是为可实现各部 分 的无人监控而设置, 最终可 以实现控制 中心监控管理 , 实现无人值班的运
3 5 0 MW 以上的火电机组 上应用较为广泛 , 其经济性和安全性被我 国发电企 业所认 同。 近年来随着 计算机 软件可视化效果的提高 , D C S 技术得到了极大 的发展和应用 ,通讯接口的识别和管理系统数据 的共享为火 力发电厂的信 息化处理提供 了必要保障, 同时D C S 的分散控制也起到 了非常好的效果。
一
、
热工 自动控制 系统 的组成 热工 自 动控制系统主要由以 F 几个部分包括分散控制系统、 辅助 系统 、
监控 系统和 网络系统。 这区别于硬件 的组成, 主要 是根据功能划分。 下面具 体介绍各部分 的组成: 首先是分散控制 系统 。分散控制系统( D C S ) 是大多数 电厂所采用 的控
行模式 。 最后是实时舱控 系统利 网络系统。 实施管理系统包括两部分 内容, 是设备运行状态 的实 时监控, 另一部分是』 一 区管理信息 的实时监控 。 实时
论提高火电厂热工自动控制系统可靠性的有效措施
论提高火电厂热工自动控制系统可靠性的有效措施摘要:本文从分析了我国目前火电厂热工自动控制系统的特性及组成部分,针对其组成部分的特点,结合自身的工作经验研究探讨提高火电厂热工自动控制系统可靠性的策略。
不断的提升火电厂在国民经济中的地位,为我国的供电关键词:火电厂;热工自动控制;系统;可靠性1引言随着现代建设步伐的加快,火电厂供电已经成为了我国的主要的供电方式之一。
火电厂成为现在主要供电企业的一份子有着其自身的优势,即火电厂的热工自动控制系统有着高强度的可靠性,实时确保了火电厂中各类机械设备高效、安全、稳定的运行,而且电力行业的发展在很大的程度上带动了国民经济的发展。
2火电厂热工自动控制系统火电厂热工自动控制系统从它的字面上来看不是特别的难以理解,即指在火电厂的运营过程中运用计算机软件对其进行自动化控制。
这个所谓的自动化软件控制着整个火电厂的各大设备故在火电厂运营的整个过程中占据了十分重要的地位。
3火电厂控制系统的组成火电厂自动化控制系统根据整个系统运行的功能不同,可以分为以下几个部分:分散控制系统,辅助控制系统,监控系统。
每个系统各司其职,它们的正常工作与否都将极大的影响着火电厂的热工自动化控制系统的可靠性。
一,分散控制系统。
只要在火电厂有丁点工作经验的工作人员都应该知道,在火电厂的每个组件中都自带了一个分散控制系统,它的功效就是便于火电厂的管理人员对火电厂的机组进行控制,解决火电厂在正常的运营过程中产生的不被巡视人员发现的微小故障问题,降低因机组故障给火电厂带来的经济损失;二,辅助控制系统。
这个系统可以在无人的监视的情况下自动运行,设置该系统的初衷就是为了防止当主系统出现故障的时候,造成其它系统受其影响;三,监控系统。
一般火电厂热工自动控制监控系统包括两个部分即实时监控系统和视频网络监控系统,实时监控系统就是火电厂整体设备在正常运行的情况下对其进行实时的监控,火电厂运行时产生的任何问题都可以得到及时的反馈,当出现故障时会及时的发出警报通知。
提高热工保护可靠性及安全性对策
提高热工保护可靠性及安全性对策热工保护在工业生产中扮演着非常重要的角色,它的作用是保护生产设备、工作人员和环境安全。
由于现代工业生产设备越来越复杂,热工保护系统也面临着越来越多的挑战,如何提高其可靠性和安全性成为当前的热点问题。
本文将从技术创新、管理措施和人员培训等方面分析提高热工保护可靠性及安全性的对策。
一、技术创新1. 采用先进的传感器技术和控制系统当前,传感器技术和控制系统不断取得突破性进展,可以实现对各种参数的高精度监测和控制。
在热工保护中,可以采用先进的传感器技术对温度、压力等参数进行实时监测,及时发现异常并采取相应的控制措施。
配合先进的控制系统,可以实现对设备的智能化控制,自动化程度更高,保护性能更加可靠。
2. 开展热工保护技术研究针对当前工业生产设备繁多、工况复杂的特点,需要开展针对性的热工保护技术研究,不断完善现有的热工保护技术体系。
针对高温高压环境下的热工保护技术、对化工、石化等特种行业的热工保护技术等进行深入研究,提高对各种特殊情况的适应能力。
3. 利用大数据和人工智能技术大数据和人工智能技术在各行各业都发挥着越来越重要的作用,热工保护也不例外。
通过分析大量的生产数据,可以发现设备的运行规律和故障特征,提前预警,及时处理。
利用人工智能技术,可以实现对热工保护系统的智能化管理和优化调整,提高系统的可靠性和安全性。
二、管理措施1. 健全热工保护管理制度建立健全的热工保护管理制度,明确各项工作的责任和要求,保证热工保护工作的顺利开展。
制度应包括设备管理、维护管理、应急预案等内容,对各方面进行规范。
定期对制度进行评估和修订,保持其与时俱进。
2. 加强检修和维护热工保护系统的可靠性和安全性与设备的检修和维护密切相关,因此加强对热工保护设备的检修和维护工作非常重要。
定期进行设备检查、维护和保养,保证设备的正常运行。
并且,对检修和维护人员加强培训,提高其维护技术和意识。
3. 完善应急预案应急预案是热工保护工作的重要组成部分,对各种可能发生的事故进行充分的预案制定,保证在发生突发状况时能够快速、有效地做出反应,确保人员和设备的安全。
关于火电厂热工自动控制可靠性研究
关于火电厂热工自动控制可靠性研究摘要:随着我国经济不断发展,民众生活有了质的提高,用电量也逐年上升。
目前我国电网供电主力仍是火力发电,火力发电占据目前电网供电总量的百分之60%~70%。
近几年,自动控制技术得到广泛应用,我国大部分火力电厂也引进相关自动化控制技术,以此提高电厂工作效率,目前已取得较大成果。
在当前火力电厂自动控制系统中,热工自动控制系统是其重要组成部分。
热工自控系统的可靠性对电厂日常生产有着直接影响,因此如何提高热工自控系统的可靠性,避免影响电厂经济效益,是电厂当前主要研究课题。
本文就此问题进行简单探讨并提出相应方案。
关键词:火电厂热工自动控制可靠性研究自控系统随着我国竞价上网、电价改革等电力政策的出台,电力行业的竞争力度也随之强烈。
如何在当前激烈的电力市场竞争中取得最大效益,已成为各大火力电厂急需解决的问题。
1 热工自控系统概述火力电厂本身存在诸多缺陷,如:投入大、能耗高、发电效率低、环境污染严重等,这些问题都严重制约了火力电厂的发展。
随着近几年自动化控制技术越来越成熟,其广泛应用于各行各业。
火力电厂使用自动控制技术,能够有效降低煤炭消耗、减少污染排放、提高电厂经济效益。
所谓热工自控系统是指利用计算机软件对电厂相关发电设备进行控制,在电厂发生突发事件时,能够通过控制软件自动关闭事故发生区域的供电线路、发电设备等,避免相关线路与设备受到损伤。
因此,热工自控系统是火力电厂自动控制系统的核心组成部分,通过监视、自动控制电厂设备,保障电厂能够安全、稳定的运行。
热工自控系统包含以下几部分:风机与锅炉的协调控制系统、锅炉燃料监测系统、蒸汽汽包水位监测系统、蒸汽过热温度监测、以及鼓风机送风与引风控制系统等。
随着自动化技术的不断发展、完善,电厂热工自控系统开始向着智能化、集成化控制方向发展,对火电厂的要求也逐渐提高。
火电厂运行具有较高的复杂性,使用人力无法满足电厂日常操作需要,且工作效率较为低下,因此这些设备需要使用先进的控制系统进行综合控制管理,使电厂实现自动化控制,保证电厂能够正常工作;同时,电厂工作人员需定期对相关设备进行维护检修,及时发现、处理控制系统中的错误;相关热工自控系统操作人员应具备良好地职业素质、熟悉热工自控系统,对于热工系统所反映问题能够及时、有效的进行定位、处理,同时针对热工自控系统,需制定相应维护计划,保证热工自控系统的运行可靠性。
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提高电厂热工控制系统可靠性研究
发表时间:2018-08-13T17:25:15.393Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:张宏宇[导读] 摘要:对于大型电厂而言,热工控制系统正扮演着越来越重要的角色,如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。
(淮浙煤电凤台发电分公司 232131)摘要:对于大型电厂而言,热工控制系统正扮演着越来越重要的角色,如何提高热工控制系统的可靠性是当今电力行业需要重点关注的问题。
基于此,本文重点通过探究电厂热工控制系统现存的一些常见问题,进而提出提高电厂热工控制系统可靠性的方法。
关键词:电厂;热工控制系统;可靠性;分散;接地;MFT 引言
在大型电厂中,因控制系统不可靠而导致的异常事件时有发生。
电厂热控系统中的问题主要表现在:控制系统风险分散、控制系统就地设备存在隐含问题、控制系统电源可靠性不足、专业管理缺失等方面;而这些问题并不是显而易见的,本文通过列举一些异常事件及分析,以求探究一些提高热控系统可靠性的方法。
1、电厂热工控制系统中常见的问题 1.1控制系统风险分散问题
控制系统的风险分散是非常重要的一项问题。
控制系统的风险分散问题主要表现在DCS系统控制器或卡件未分散布置、信号电缆未分散布置的问题。
1.1.1控制器或卡件未分散布置,是热控系统常见问题之一。
例如2014年4月30日,某电厂使用的ABB系统PCU21- M3主控制器及冗余控制器同时故障,这对控制器下同时包含了两台汽动给水泵和一台电动给水泵,控制器故障导致给水泵全停,锅炉MFT动作。
控制器故障是此次事件的直接原因,但重要设备未能分散控制是导致事件扩大的重要因素。
1.1.2信号电缆未使用分散电缆。
重要冗余信号共同使用一根多芯电缆,也是风险不能分散的主要问题之一。
如某电厂ETS动作信号送至MFT 系统的硬接线,在ETS侧为三个不同卡件发出三个信号,MFT侧也是三个不同卡件接收三个信号,在MFT保护逻辑中也采用三取二判断。
整个系统看似设计合理,但三个信号却使用同一根电缆,2011年6月8日,此电缆被小动物啃噬,有两个信号在短时间内均由“0”变为“1”,导致MFT保护误动。
1.2热控系统就地设备缺乏可靠性与安全性
受到各种因素影响,再加上热控系统监督管理不尽人意,热控系统的全过程设计有时会缺乏可靠性和安全性,会导致就地设备有一些隐含的定值设定或硬回路逻辑存在不合理,有引发保护误动的风险。
1.2.1就地设备定值不合理,可能导致保护误动。
例如一般电厂火检信号失去的信号中会设置一定时间的延时,以避免火焰有跳动导致的失火误跳闸,但这类就地设备内的设定往往被设计者或工作人员忽略。
2016年11月12日,某电厂因火检探头未设置延时时间,导致低负荷时二次风压力波动,旋流强度下降,着火点有偏离火检的检测范围的情况,其B磨煤机失火跳闸,之后锅炉转湿态,贮水箱疏水阀故障无法打开,贮水箱水位上升至保护定值,MFT发生。
1.2.2就地系统硬回路保护有不合理情况,热控保护信号一般避免单点保护的情况,但在逻辑梳理时,一般会遗漏就地硬回路的情况。
例如基于EH油泵对机组运行的重要性,某电厂对EH油箱油位低跳闸EH油泵逻辑进行完善,取消EH油箱油位低跳闸油泵逻辑,并将油位低信号进行大屏报警。
但热控人员并未考虑到EH油箱油位低在就地还有跳闸油泵的硬回路。
后在电气人员的提醒和帮助下,才将就地回路也进行了改造,避免了异常情况的发生。
1.3热控系统电源问题
热控系统的电源对控制系统尤为重要,热控系统的电源问题主要表现在部分热控系统,尤其是外围控制系统无UPS电源、电源接地不合理等情况。
1.3.1电厂的外围控制系统的设计、安装、调试往往会被电厂热控管理人员忽视,这会导致部分外围控制系统缺少UPS电源。
某电厂氨区热控控制系统为一套独立的PLC系统,系统电源为启动锅炉MCC电源及1号机组锅炉MCC电源,无UPS电源,当电源切换时,PLC控制器会失电重启,同时也存在两路电源同时失去的风险。
1.3.2热控系统电源的接地往往是电源系统正常工作的薄弱环节。
热控TSI系统机柜的24VDC电源负端设计要通过柜内的接地端子连接到接地铜排,以保证系统的24VDC电源负端可靠接地。
但某电厂4号机组引风机小机的TSI机柜24VDC 电源负端浮空时,TSI 系统抗干扰能力下降。
同时,4A 引风机小机后轴承Y 向振动探头的预制电缆又存在短路隐患。
TSI 系统采用信号地和直流电源地共地的设计方式,信号线公共端和TSI 柜24VDC 电源负端直接相通。
2014年2月5日,因为风机振动等原因造成该振动探头预制电缆短路后,现场干扰信号通过信号线公共端进入TSI 的电源系统,进而干扰整个TSI 系统测量,TSI系统的两台引风机小机转速信号均大幅波动,导致引风机小机跳闸信号误发,机组 MFT保护动作。
1.4逻辑设计不合理的问题
热控系统逻辑即是热控系统的大脑,热控系统的控制功能都要通过逻辑来实现,所以保证逻辑的正确性对热控系统的安全稳定运行有着重要的意义。
但每个设计者对逻辑的理解不尽相同,组态的逻辑也千差万别,这导致现实运行的逻辑,尤其是保护逻辑,会存在功能不完善的情况。
2、提高电厂热控系统可靠性的有效策略 2.1加强热控专业的全过程管理
热控专业的全过程管理主要包括设计、施工、调试、维护、检修等电厂建设和生产的各个环节的全过程管理。
热控系统的分散问题、就地设备的一些隐蔽性设置问题、电源问题,很多都是设计和施工的问题。
但由于业主维护人员在建设阶段依赖设计院和施工调试单位,依赖于管理公司,对设计和施工中的隐蔽性问题不能掌握,或者对已经暴露的问题不能督促整改,导致发电后有很多遗留问题。
所以,电厂热控的业主维护人员要充分利用设计、施工和调试的时段,充分暴露问题并追求问题根本解决。
2.2生产过程中不断优化热控控制逻辑
2.2.1要坚决避免重要设备的单点保护,对重要设备的保护信号尽量采取三取二设计,有时为了防止保护误动,还可以增加相应的佐证信号。
例如凝泵出口门关闭跳闸凝泵的逻辑中,一般为了防止误动,设计为“关反馈发出”与“开反馈消失”(如图1),但该逻辑在执行机构故障,其开、关信号同时翻转时,会造成信号误发,保护误动;由于电动执行机构的开、关行程时间均较长,长则几分钟,短侧几十秒,从正常情况来看,开、关信号不可能在几秒内同时出现。
所以该逻辑可以优化为:在 “开信号取非”增加一个上延时,延时时间为 5s。
这样可以避免开、关信号同时来回翻转的误动(如图2)。
图1 一般设计的凝泵跳闸条件
图2完善后的凝泵跳闸条件
2.2.2 可以利用信号的串联和并联混合使用,提升系统防止误动及拒动的能力。
例如炉膛压力高高导致MFT的逻辑设计是炉膛左侧两个压力高高开关,炉膛右侧一个压力高高开关,采用三取二判断,如图3。
图3出厂设计的炉膛压力高高保护条件
这种设计在左侧炉膛压力较大波动时,可能触发左侧高高1和左侧高高2同时高而误动,为提升安全性,可在炉膛右侧增加一个炉膛压力高高的开关,利用先并联,后串联的逻辑,提升安全性,如图4所示。
图4优化后的炉膛压力高高保护条件
2.2.3 对于TSI系统的保护,尽量避免使用TSI系统输出的开关量作为保护条件,而使用TSI系统输出的模拟量信号在DCS中判断进行保护。
例如原设计逻辑为给水泵汽轮机轴承振动和轴向位移信号都送到同一个TSI机柜中处理,在TSI卡件里做逻辑判断,判断该单点高于定值3S后,跳闸给水泵汽机。
这种组态存在TSI隐含设置不明而误跳闸小机的风险。
可以利用TSI所测量得到的振动和位移模拟量信号,在DCS中组态保护逻辑,小机侧四个振动点在质量判断之后,进行选择判断(四个振动测点中同时有两个测点高于高1值,并同时有一点高于高2值)延时3S ,跳闸小机。
这样可有效防止因TSI系统中一些隐含设置不合理导致的保护误动。
2.2.4 对于温度高的保护,一般情况下,保护逻辑中会做坏点剔除的逻辑,以防止保护误动,如图5所示;
图5 仅设计了坏点剔除逻辑的温度保护
考虑到真实环境中温度的变化不会出现跳变的情况,可以在温度保护中加入速率变化的判断,以提升温度保护逻辑的容错能力。
如图6所示,在某风机轴承温度高保护的逻辑中增加了如下几条速率判断条件:1)温度大幅跳变,该逻辑设计为大于5℃/s时,触发RS触发器置位条件,让温度保护条件失效。
2)温度小幅来回跳变,该设计为向高值变化超过1.8℃/s时,持续2s,发出20s脉冲,如果20s内又向低值变化超过 1.8℃/s时,触发RS触发器置位条件,让温度保护条件失效。
3)该温度在低于定值时,变化值小于0.8℃/s,持续60s,触发RS触发器复位条件,该保护恢复功能。
图6 包含了变化速率判断的温度保护
结束语
综上所述,对于电厂热工控制系统来说,提升管理、优化逻辑等方法是提高其其可靠性的有效方法,当然我们还要做好系统设计、安装、运行、维护等多项工作,以全方面提高整个热控系统的完善性,充分发挥热控系统在整个发电系统中的积极作用。
总之,电厂热控可靠性是电力行业重点关注的问题,我们在今后的工作中会进一步加深对热控系统可靠性的研究工作。
参考文献:
[1]窦潇雨. 谈提高电厂热控系统可靠性技术研究[J]. 工程技术:引文版:197-198.
[2]吕国权. 电厂热控系统可靠性技术研究[J]. 科学与财富,2010(10):245-246.
[3]赵国栋. 提高电厂热控系统可靠性技术探究[J]. 工程技术:全文版,2017(1):276-277.。