热工保护拒动和误动

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2、DCS软、硬件故障 随着DCS控制系统的发展，为了确保机组的安 全、可靠，热工保护里加入了一些重要过程控制站（如： DEH、CCS、BMS等）两个CPU均故障时的停机保护。 由此，因DCS软、硬件故障而引起的保护误动也时有发 生。主要原因是信号处理卡、输出模块、设定值模块、 网络通讯等故障引起。 3、热控元件故障 因热工元件故障（包括温度、压力、液位、流量、 阀门位置元件、电磁阀等）误发信号而造成的主机、辅 机保护误动、拒动占的比例也比较大，有些电厂因热工 元件故障引起热工保护误动、拒动甚至占到了一半。主 要原因是元件老化和质量不可靠，单元件工作，无冗余 设置和识别。
4、电缆接线短路、断路、虚接 电缆接线断路、断路、虚接引起的保护误动主要原 因是电缆老化绝缘破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀等 引起。 5、设备电源故障 随着热控系统自动化程度的提高，热工保护中加入 了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护。因热控 设备电源故障引起的热工保护误动、拒动的次数也有上 升的趋势。主要原因是热控设备电源接插件接触不良、 电源系统设计不可靠导致。一些电厂因电磁阀失去电源 而导致拒动或误动。 6、人为因素 因人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走 错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用 表使用不当等误操作等原因引起。人为因素引起保护拒
NOT
H/
2/3
运行状态
4、保护系统的硬件分析
测量元件
输入模件
控制器
输出模件
保护执行回路
冗余的测量元件 如三个元件测同 一信号
冗余的输入 模件 如三重化输 入
冗余的控制器 合适可行判断 逻辑，如2/3
设置可靠的冗余输出回路 如硬接线的2/3
二、热工保护误动、拒动原因分析
1、热工保护误动、拒动的原因大致可以概括为： （1）、DCS软、硬件故障； （2）、热控元件故障； （3）、电缆接线短路、断路、虚接； （4）、热控设备电源故障； （5）、人为因素； （6）、设计、安装、调试存在缺陷。
热工保护误动、拒动原因 浅析及对策
贾岩 2010、3
目 录
一、概 述 1、保护误动、保护拒动的概念 2、保护功能的可靠性分析 3、保护判断逻辑 4、保护系统的硬件分析
二、热工保护误动、拒动原因分析
三、防止热工保护误动、拒动的措施及对策
一、概
述
1、保护误动、保护拒动的概念 热控保护系统是火力发电厂一个十分重要的、 不可缺少的组成部分，对提高机组主辅设备的可 靠性和安全性具有十分重要的作用。在主、辅设 备发生某些可能引发严重后果的故障时，及时采 取相应的措施加以保护，从而软化故障，停机待 修，避免发生重大的设备损坏和人身伤亡事故。 但在主辅设备正常运行时，保护系统因自身故障 而引起动作，造成主辅设备停运，称为保护误动， 并因此造成不必要的经济损失；在主辅设备发生 故障时，保护系统也发生故障而不动作，称为保 护拒动，并因此造成事故的不可避免和扩大。
3、保护逻辑组态进行优化。 优化保护逻辑组态，对提高保护系统的可靠性、安 全性，降低热控保护系统的误动、拒动率具有十分重要 的意义。 4、提高DCS硬件质量和软件的自诊断能力。 努力提高DCS系统软、硬件的质量和自诊断能力， 对提前预防、软化故障有着十分重要的作用。 5、对设计、施工、调试、检修质量严格把关。 提高热控设备的设计、施工、调试、检修质量对提 高热控保护的可靠性有着长远的重要意义。 6、严格控制电子间的环境条件。 温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有十分大 的影响。严格控制电子间的环境条件，可以延长热控设 备的使用寿命，并且可以提高系统工作的可靠性。这一
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） 是绝对办不到的。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。这是设计、安装、 调试、检修人员追求的最高目标。
动大多因热工人员在检修后忘记合仪表电源开关、检 修后仪表二次门忘记开启等引起。 7、设计、安装、调试存在缺陷 许多机组因热控设备系统设计、安装、调试存在质量 缺陷导致机组热工保护误动或拒动。
三、防止热工保护误动、拒动的措施及对策
由于热控设备覆盖着热力系统和热力设备 的所有参数，各系统不仅相互联系，而且相互制 约，因此，任何一个环节的故障都有可能通过热 工保护系统发出跳机停炉信号，从而造成不必要 的经济损失。因此，如何提高保护系统的可靠性 是一项十分重要而又迫切的工作。
DON 3s
A N D
轴承温度
轴承温度
速率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制
速率判断 2/3 坏质量
T
H/
轴承温度
S
R

标准3选2：三个输 入测量的是同一参 数，进行3选2逻辑 判断，任一信号故 障仍能保证保护功 能正确。
输入1
输入2
输入3 高加水位H3 高加水位H2
2/3
输出
2/3 H/
高加切除
•相关点组成 的3选2判断
高加水位 运行 停止 电流
7、提高和改善热控就地设备的工作环境条件。 就地设备工作环境普遍十分恶劣，提高和改善就地 设备的工作环境条件，对提高整个系统的可靠性有着十 分重要的作用。如：就地设备接线盒尽量密封防雨、防 潮、防腐蚀；就地设备尽量远离热源、辐射、干扰；就 地设备（如：变送器、过程开关等）尽量安装在仪表柜 内，必要时对取样管和柜内采取防冻伴热等措施。 8、严格执行定期维护制度。 做好机组的大、小修设备检修管理，及时发现设备 隐患，使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试 验。停机时，对保护系统检修彻底检修、检查，并进行 严格的保护试验。 9、加强技术培训，提高热控人员的技术水平和故障处理 能力。
1、尽可能地采用冗余设计。 过程控制站的电源和CPU冗余设计已成为普遍，对 一些保护执行设备（如跳闸电磁阀）的动作电源也应该 监控起来。对一些重要热工信号也应进行冗余设置，并 且对来自同一取样的测点信号进行有效的监控和判断， 重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险， 提高其可靠性。重要测点就地取样孔也应该尽量采用多 点并相互独立的方法取样，以提高其可靠性，并方便故 障处理。一个取样，多点并列的方法有待考虑改进。总 之，冗余设计对故障查找、软化和排除十分快捷和方便。 2、尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。 随着热控自动化程度的提高，对热控元件的可靠性 要求也越来越高，所以，采用技术成熟、可靠的热控元 件对提高DCS系统整体的可靠性有着十分重要的作用， 根据热控自动化的要求，热控设备的投资也在不断地增 加，切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资 的情况下，一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控 设备。以提高DCS系统的整体可靠性和保护系统的可靠 性、安全性。
随着DCS控制系统的成熟发展，热工自动化程 度越来越高，凭借其巨大的优越性，使机组的可 靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。 但热工保护误动和拒动的情况还时有发生。如何 防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为火 力发电厂日益关注的焦点。 2、保护功能的可靠性分析 （1）、当保护系统任一环节故障，一种情况是 状态变化，则保护误动；另一种情况是状态不会 变化，则保护会出现拒动的可能。 （2）、保护动作的正逻辑和反逻辑：在保护系 统出现故障时，一般情况下，正逻辑将出现保护 拒动替在的危险；反会引起保护误动。
（3）、由硬件故障引起的保护误动或拒动：测 量元件故障、接线松动、雨水引起的短路、电源 故障、维护不当等。减少串联的硬件环节，适当 冗余。 （4）、保护功能设置不当引起的误动或拒动。 通过合适的保护判断逻辑，提高保护的准确性， 保护解除功能（软压板）的设置。
3、保护判断逻辑
信号故障判断
坏质量 轴承温度 H/