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熱工保護誤動、拒動（dòng）原因淺析及對策

摘要　本文對熱工保護（hù）誤動及拒動原因進行了分析和總結，並提出（chū）了防止熱工保護誤動及拒動應采取的（de）措（cuò）施或對策，對提高DCS係統（tǒng）的整體可靠（kào）性，保證機組**、穩定運行具有一定的參考價值。
關鍵詞　熱工保護  誤動   拒（jù）動   原因（yīn）  對策
       前言
       熱控保（bǎo）護係統是火力發電廠一個十分重要的、不可缺（quē）少的組成部分，對提高機組主輔設備的可靠性和**性具有十分重要的作（zuò）用。在主、輔（fǔ）設備發生某些可能引發嚴重（chóng）後果的故障時，及時采取相應的措施加以保護，從而軟化故（gù）障（zhàng），停機待（dài）修，避免發生重大（dà）的設備損壞和人身傷亡事故。但在主輔設備正常運行時，保（bǎo）護係統因自（zì）身故障而引起動作，造成主輔設備停運（yùn），稱為保護誤動，並因此造成不必要的經濟損（sǔn）失；在主輔設備發生故障時，保護係統也發生故（gù）障（zhàng）而（ér）不動作，稱為保護拒動，並因此造成事故的不可避免和擴大。隨著DCS控製係（xì）統的成熟發展，熱工自動化程度越來越高，憑借其巨大的優越性，使機組的可靠性、**性、經濟性運行得到了很大的提（tí）高。但熱工保護誤動和拒動的情況還（hái）時有發生。如何防止DCS係統失靈和熱工保護誤動、拒動成為火（huǒ）力發電廠日益（yì）關注的焦點。
       一、熱工保護誤動、拒動原因分類
熱（rè）工（gōng）保護（hù）誤動、拒動的原因（yīn）大致可以概（gài）括為：
       1、DCS軟、硬件故障；
       2、熱控元件故（gù）障；
       3、電纜接線短路、斷路（lù）、虛接；
       4、熱控（kòng）設（shè）備電源故障；
       5、人為因素；
       6、設計、安裝、調試存在（zài）缺陷（xiàn）。
       二、熱工保護誤動、拒動原因分析
       1、DCS軟、硬件故障
隨著DCS控製係統的發展，為了確保機組的**、可靠，熱工保護裏加入了一些重要過程控（kòng）製站（如：DEH、CCS、BMS等）兩個CPU均故障時的停機保護，由（yóu）此，因DCS軟、硬（yìng）件故障而引起的保護誤動也時有發（fā）生。主要（yào）原（yuán）因是信號處理卡、輸出模（mó）塊、設定值模塊、網絡通訊等故障引起。
       2、熱控元（yuán）件故障
因熱工元（yuán）件故障（zhàng）（包括溫度（dù）、壓力、液位、流（liú）量、閥門位（wèi）置（zhì）元（yuán）件、電磁閥（fá）等）誤發信號而造成的主機、輔機保護誤動、拒動占的比例也比較大，有些電廠因熱工元件（jiàn）故（gù）障引起熱工保護誤動、拒（jù）動甚（shèn）至占到了一半。主要（yào）原（yuán）因是元（yuán）件老化和質量不可靠，單元件工作，無冗餘設置和識別。
       3、電纜接線短路、斷路、虛（xū）接
電纜接線斷路、斷路、虛接（jiē）引（yǐn）起的保護誤動主要原因是電纜老化絕緣破壞（huài）、接線（xiàn）柱進水、空氣潮濕腐蝕等引起。
       4、設備電源（yuán）故（gù）障
隨著熱控係統（tǒng）自動化程度的（de）提高，熱工（gōng）保（bǎo）護中加入了DCS係統（tǒng）一些過程控製站電（diàn）源故障停（tíng）機保護。因熱控（kòng）設備電源故障引起的熱工保護誤動、拒動的次數也有上升的趨勢（shì）。主要原因是熱控設備電源（yuán）接插件接觸**、電源係（xì）統設計不可靠導致。山西陽光發電有限公司曾兩次因（yīn）DEH電源故障停（tíng）機。一些電廠因電磁閥失去電（diàn）源而導致（zhì）拒動或誤動。
人為因素（sù）
因人為因素引起的保護誤動大多（duō）是由（yóu）於熱（rè）工人員走錯間隔、看錯端子排（pái）接線、錯強製或漏強（qiáng）製信號、萬用表使用不（bú）當等誤操作等引起。例如，我廠熱工（gōng）人員一次在（zài）處理運行（háng）中（zhōng）的1A磨一次風流（liú）量變送器（qì）異常時，準備隔離變送（sòng）器進行檢查，措施中隻固（gù）化了一次風（fēng）流量（liàng）控製擋板的指令，而錯（cuò）誤地漏掉強製1A磨一次風流量小於40％停磨保護而導致（zhì）1A磨停（tíng）運。一次（cì）在檢查1B磨軸承溫度時（當時1B磨軸承（chéng）溫度高跳磨（mó）保護已強製），因看錯端子，誤將運行中的1C磨軸承溫度計解線開路， 1C磨軸承溫度（dù）高保護誤動導致1C磨停運。一次在測量運行中一台磨的溫度信（xìn）號時，沒有強製溫度高（gāo）跳磨保（bǎo）護信號，萬用（yòng）表檔位（wèi）誤打到歐姆檔，導致磨軸承溫度高保護誤動停磨。一次是在機組運行中辦（bàn）票檢查高壓缸排汽溫度，因未查（chá）清信號去向的情況下（xià），在DAS櫃內解線校驗溫度通道時，誤發高壓缸（gāng）排汽溫度高信號，導致（zhì）高（gāo）壓缸排汽旁通門開啟降發（fā）電負荷（hé）30MW。
人為因素（sù）引起保護拒動大多因熱工人員在檢修後忘記（jì）合儀表電源開關、檢（jiǎn）修後儀表二次門忘記開（kāi）啟（qǐ）等引起。例如：1986年2月，富拉爾基**發電廠發生3號200MW機組軸承燒損事故，其主要原因就是熱工人員嚴重違反檢修規程（chéng），在沒開工作票的情況（kuàng）下，在熱控（kòng）盤上工作，並把熱工保護總電源開關（guān）斷開，工作結束後又忘記合上，致使汽機潤滑油壓低時沒能將潤滑油泵聯動，*後導致（zhì）軸承斷油燒損。
設計、安裝、調試存在（zài）缺陷。
許多機組因熱控設備係統設計、安裝、調試存在質量缺陷導致機組（zǔ）熱工保護誤動或拒動（dòng）。例（lì）如：1997年12月16日，秦皇島電廠發生的鍋爐嚴重缺水重大事故，雖然原因是多方麵的，但其中汽包水位變送器環境溫度（溫度補償設（shè）計定值50℃，實際130℃）的影響造成了測量誤差，水位虛高108mm，使汽包低水位保護拒動；鍋爐A爐水循環（huán）泵在測量係統（tǒng）故障的情況下，又未采取替代措施而失去了保護作用，由於采用三（sān）取三的保護邏輯，因而（ér）在爐（lú）水循環破壞的情（qíng）況下，B、C爐水循環泵差壓低跳泵（bèng），A泵隻發差壓低（dī）報（bào）警而未能跳泵（bèng），導致MFT未動作，*終造成水（shuǐ）冷壁大麵（miàn）積爆破的重大事故。又如：上海鍋（guō）爐廠曾將汽包汽水（shuǐ）取樣管引到一個連通容器（稱此容器為平衡（héng）容器），再在此（cǐ）容器的中段引出差壓水位表的汽水（shuǐ）側取樣管，使得水位表的量程由1270mm減少到（dào）860mm。這種設計明顯是錯（cuò）誤的，因為（wéi）它不（bú）僅影響了汽（qì）包水位的準確測量，而且還會影響（xiǎng）低水位跳閘信號（hào）的可靠發出，使鍋爐造成事故。由於這一原因造成的鍋爐事故，已在一些電廠中發生過。這（zhè）在《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中明文規定禁止該方法的取樣。一些電廠在基建安裝中，爐膛負壓取樣管不按照設計安（ān）裝，因取樣管安裝傾斜角度不夠或水平向下安裝，導致取樣管被灰嚴重堵塞（sāi），而不能測量，導致爐（lú）膛負壓保護（hù）拒動。
       三、防止熱工保護誤動、拒動（dòng）應采取的措施（shī）及對策
由於熱控設備覆蓋著（zhe）熱力係統和熱力設備的所有參數，各係統不僅相（xiàng）互聯係，而（ér）且相互製約，因此（cǐ），任何一個環節的故障都有可能通過熱工保護係統發出跳機停爐信號，從（cóng）而造成（chéng）不（bú）必要的（de）經濟損失。因此（cǐ），如何提高保（bǎo）護係統的可靠性是（shì）一項十分重要而又迫切的（de）工作。
       1、盡（jìn）可能地采用冗餘設計。過程控製站的電（diàn）源和CPU冗餘設計已成（chéng）為普遍，對一些保護執行設備（如跳閘電磁（cí）閥）的動作電源也應該監控起來（lái）。對一些重要熱工信號也應進（jìn）行冗餘設（shè）置，並且（qiě）對來自同一取樣（yàng）的（de）測點信號進行（háng）有效的監控和判斷，重要測點的測量通道應布置在（zài）不同的卡件以分散危（wēi）險，提高其可靠性。重要測點就地取樣孔（kǒng）也應該盡量采用多點並相互獨立的方法取樣，以提高其可靠性，並（bìng）方便（biàn）故障處理。一個取樣，多點並列的方法有待考慮改進（jìn）。總之，冗餘設計對故障查找、軟化和排除十分（fèn）快捷和（hé）方便。
       2、盡量采用技術成熟、可靠的熱控元件。隨著熱控自動化程度的提高，對熱控元件的可靠性要求也越來越高，所以，采用技術成熟、可靠的熱控元（yuán）件對（duì）提高DCS係統整體的可靠性有著十分重要的（de）作用，根據熱控自（zì）動化的（de）要求，熱控設備的投資也在不斷地增加，切不可為了節省投資而“因小失大”。在合理投資的情況下，一定要（yào）選用品質、運行業績較（jiào）好的就地熱控設備（bèi）。以提高DCS係統的整體可靠性和保護係統的可靠性、**性。
       3、保護邏（luó）輯組態進行優化。優化保護（hù）邏輯組態，對提高保護係統的可（kě）靠性、**性，降低（dī）熱控保護係（xì）統的誤動、拒動率具有十分重要的（de）意義。
       4、提高DCS硬件質量和軟件的自診斷能力。努力提高DCS係統軟、硬件的質量（liàng）和自診斷能力，對提前預防、軟化故障有著十（shí）分重（chóng）要的作用。
       5、對設計、施工、調試、檢修質量嚴格把關。提高熱控設備的設計、施（shī）工（gōng）、調試、檢修質量對提高熱控保護的可（kě）靠性有著長遠的重要（yào）意義。
       6、嚴格控製電子間的環境條（tiáo）件。溫度、濕度、灰塵及（jí）振動對熱控電子設備有十分大的影響（xiǎng）。嚴格控製（zhì）電子間的環境條件，可以延長熱控設備的使用壽命，並且（qiě）可以提高係統工作的可靠性。這一（yī）點，一定要引起我們（men）足夠的（de）重視。
       7、提高和改善熱控就地設備的工作環境條件。就地設備（bèi）工作環境普遍十分惡劣，提高（gāo）和改善就地設備的工（gōng）作環境條件，對提高整個係統的可靠性有著十分（fèn）重要的作用。如：就地（dì）設備接線盒盡量密（mì）封防（fáng）雨、防潮（cháo）、防腐蝕（shí）；就地設備盡量遠離熱源、輻射、幹擾；就（jiù）地設備（如：變送器、過程開（kāi）關等）盡量（liàng）安裝在儀（yí）表櫃內，必要時對取（qǔ）樣管和櫃內采取（qǔ）防凍伴熱等措施。
       8、嚴格執行定期（qī）維護製度。做好機（jī）組的大（dà）、小修設備檢修管理（lǐ），及（jí）時發現設備隱（yǐn）患（huàn），使設備處於良好的工作狀態。做（zuò）好日常維護和試驗。停機時，對保護係統檢修徹底檢修、檢查，並進行嚴（yán）格的保護試驗。
       9、加強技術培訓（xùn），提高熱控人員（yuán）的技（jì）術水平和故（gù）障處理能力。
       四、結束語
       隨著電力事業和高新技術的快（kuài）速發（fā）展，發電（diàn）設備日趨高度自（zì）動化和智能化，係統的**性、可靠性（xìng）變得日益重要。但是（shì），無（wú）論多（duō）麽先進的設（shè）備，從可靠性角度看，**可靠（即不出故障（zhàng））是**辦不到的。因此，在一（yī）定意義上（shàng）講（jiǎng），“有故障”是**的。但是，故障與（yǔ）事故之（zhī）間並不（bú）是必然的關係，對故障也不是不能防範，關鍵是如何（hé）盡早檢測、發現故障，然後預防、軟化、控製和排除故障，避免（miǎn）故障的（de）進一步擴（kuò）大（dà）。努力使熱工保護的正確動作率達（dá）到100％，為熱力設（shè）備的**運行把好*後的（de）一道關。這是我們（men）設計、安裝（zhuāng）、調試、檢修人員（yuán）追求（qiú）的*高目標。
參（cān）考文獻：
《電廠自（zì）動化》2001第1期P11
《電（diàn）廠自動化》2001第2期P13～P18
《防（fáng）止電（diàn）力生產重（chóng）大事（shì）故的二十五項重點要（yào）求（qiú）》輔導

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