电厂热工自动化中保护意识分析
摘 要:电厂热工的自动控制,可以保证系统的正常运行,而保护系统则可以在故障初期对整个系统采取必要的限制和关停,以此保护电厂重要设备的安全。所以自动化过程中的保护意识是不可或缺的重要管理思想。
关键词:热工保护 发展现实 保护措施
中图分类号:TM5文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)10(a)-0063-01
1 电厂热工保护的实际意义
热工保护系统是电厂发电机组不可或缺的重要系统,热工保护的稳定与可靠对提高机组主辅设备的可靠性和安全性有着重要的作用。热工保护系统的功能就是在发电机组的主辅设备出现参数异常的时候,作出正确的判断,并通过对自动紧急联动设备的控制及时采取措施对设备加以保护,从而降低机组和设备的故障波及范围,避免重大事故和设备的损毁。随着热工自动化的实现,其保护技术也随之实现自动化控制,但是在主辅设备正常运行的时候,保护系统如果因为自身的故障而对联动设备进行错误操控,造成设备停机,此种情况为保护误动,也会对系统造成不必要的损失。而另一种情况是主辅设备出现故障而保护系统没有作出动作进行保护,即为误动,此种情况将导致故障范围扩大而造成重大的事故和经济损失。这两种情况在热工自动化控制系统中都是不允许发生的情况。
目前,发电机组的容量不断增加而参数也随之提高,热工自动化的程度也随之提高,优势是伴随着DCS分散控制系统的出现和广泛应用,其凭借着强大的功能为机组提供了更加安全、可靠、经济的运行环境。但是因为参与保护的热工参数也随着机组容量而不断复杂起来,发生机组或者设备误动和拒动的几率也就不断增加,因此在热工自动化的过程中应对保护意识进行提高,并采取必要的措施对保护系统进行完善,从而提高可靠性减少直至消除DCS系统失灵和热工系统误动、拒动是具有十分重要的现实意义的。
2 电厂热工自动化运行的概况分析
2.1 热工自动化系统复杂性提高
热工自动化程度的提高,其管理和控制的范围逐步增加,引起其复杂性也随之增加。同时故障的离散性也随之变得复杂起来。使得组成控制系统的控制逻辑设计、保护信号取样措施;控制系统、测量、执行保护设备、供电系统、热控设备的工作环境监控;系统的设计、安装、调试、运行、维护、检修等都变得日趋复杂。而其中无论哪一环出现问题都会导致整个自动化系统安全和稳定受到影响。一旦出现故障就会引发热工保护系统出现误动和机组跳闸,从而对电厂的经济安全性产生影响。
2.2 自动化系统还存在缺陷
从目前的技术水平看,热工系统的设计方面的科学性、稳定性;控制逻辑的条件设计的合理性和系统完善程度;保护信号的取信方式和设备配置;保护连锁信号的各种参数设定;系统安装调试和维护的针对性和质量;热工技术监督和管理水平等方面都存在着一定的不足,从而就会引发热工保护系统出现不必要的误动而导致生产事故。随着电厂建设速度和规模的增加,电厂的运行成本会随之增加,发电企业面临的市场和运行风险也就会增加。因此在保证机组运行方面就需要更加完善而可靠的运行控制系统来提高电厂自动化程度,同时提高经济性和安全性,因此提高效率降低能耗是自动控制的最终目标,系统缺陷显然不利于此种需求的实现。
2.3 热工控制的评估指标欠缺
电力企业的管理方向是集约化和管理的扁平化,为了在市场中获得更好的经济效益,电厂在提高发电量的同时也意识到对生产自动化程度的提高,以此降低人员数量、提高生产效率。同时在系统维护中聘请更加专业的检修企业承包维护维修业务,以此作为设备维护的主要形式。从这个角度看,对热工自动化系统的检修、维护、运行质量保证等维护质量的评估就缺乏一定的标准。
3 完善热工保护的思路和具体措施
3.1 做好调试
在设备完成安装的时候,应对整体进行全面的调试,并做好记录。具体就是针对重要的硬件设备进行跟踪记录。热工保护系统的安全运行实际上需要保护意识的提高,其系统的可靠性与硬件情况是不可分的,所以必须对系统硬件运行的情况进行记录,尤其是保护出口卡的情况,通常每一次保护投入运行应对此设备进行校验,确认合格。但是实际工作中往往会出现合格的元件出现误动事故,这是因为热控设备的电子元气件运行的环境要求比较苛刻,一旦出现安装或者无效产品保护都会造成故障。因此在设备调试的过程中就应当做好记录,严格的跟踪保护系统校验的每一个环节,保证系统可靠。
3.2 设计中采用冗余思路
在系统设计的过程中应充分的考虑到电厂的发展,即采用冗余的设计思路对电厂的自动控制系统进行设计。尤其是对保护系统,对一些保护执行设备的动作电源也应当采取控制。对一些重要的热工信号也应当采用冗余设计,并对来自与同一个取样点的信号进行有效的监控和判断,同一个参数对应的多个重要的取样点应当进行合理的分散设计,利用多个卡件进行功能分散,以防止一个卡件故障就导致整个系统失灵,从而提高其可靠性。较为重要的就地取样孔应尽量采用多采集点相互独立的方法进行取样,以此提高系统的可靠性,同时不同的参数来自不同的采集点也方便了维护。总之需要从分采样数据的冗余性,利用分散控制和采集来软化系统控制的局限性,以此提高保护的可靠性。
3.3 利用优质元件
在系统设计和构建过程中,应当尽量采用成熟的技术和元件来完成系统的搭建。因为随着热控系统的复杂性提高,对热控元件的可靠性要求也就越高。因此成熟的技术和应用反馈较好的元件是可以满足DCS系统整体可靠性需求的。因为成熟的技术和元件其性能已经通过了实践的检验,而且也保证了系统维护的便捷性。切忌在设计和安装过程中为了简约投资而丧失质量意识,应在合理的经济性评估基础上采用最佳的技术和设备,以期最大限度的提高DCS系统的可靠性和保护系统的安全。
3.4 其他措施
另外,在实践中还要通过:提高DCS系统的硬件和软件质量和自我诊断的能力保证安全;将设计、施工、调试、检修等环境整合起来,实现全过程管理;保证电子间的环境安全;改善热工就地设备的工作环境,对接线盒进行防雨、防潮、防腐蚀,原理热源、辐射、微波等,就地设备尽量安装在仪表柜内,必要时应对取样设备进行额外的防护。
4 结语
电厂的热工自动化是提高生产效率的重要控制系统,为了避免其出现误动而造成不必要的损失,必须增强对其的保护措施和意识。并且通过各种管理和技术措施对其设计、安装、调试、维护进行全面的管理和监控,在保证系统的经济性同时最大限度的保证其可靠,这才是重视保护意识的关键和目的。
参考文献
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