06 从维护角度提高热工保护可靠性的几点建议.doc

全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集DCS与SIS从维护角度提高热工保护可靠性的几点建议张华山（华能伊敏发电厂）摘要：本文作者依据本人及本厂的生产实践，从热工保护系统运行维护方面提出了提高系统设备动作可靠性的一些建议。关键词：热工保护拒动误动可靠性1概述热工保护系统的功能是当机组或设备运行过程中出现生产参数或设备超出正常可控范围的异常时，如果不采取相应措施就可能造成设备损坏或其他严重后果的情况下，紧急顺序动作相关设备，避免出现相应损失的一道防护屏障。随着机组容量的增大和参数的提高，对事故情况下设备的动作响应速度和动作的设备量要求越来越高，此时传统小机组的热工保护配置已经远远不能适应现代大型机组的生产需要，同时靠运行人员的反应操作更不能满足安全生产的需要。另外，现代大型机组控制要求是机、炉、电一体化控制，热工保护与电气保护互相联动。在这种要求下，机组热工保护系统的可靠性如何对机组的安全运行显得更为重要。提高热工保护系统的可靠性就是要保证热工保护系统的动作正确性，避免出现热工保护的拒动和误动。热工保护系统拒动会造成设备损坏事故或其它比较严重的损失；热工保护系统误动会使机组或设备造成不必要的停运，从而产生比较大的经济损失。在我们日常生产中，热工保护系统拒动的事件时有发生，热工保护系统误动造成机组非计划停运的比例也比较大。因此，探讨提高热工保护系统的可靠性，消灭或减少热工保护系统的拒动和误动具有非常重要的意义。提高热工保护系统的可靠性，从客观设备入手是一个全方位的工作；从生产维护入手是一个全过程的工作。只有全方位、全过程的做好工作才能真正提高热工保护系统的可靠性。下面结合我厂维护实际从几个片面谈一谈提高热工保护系统可靠性的几点建议。2提高热工保护系统动作可靠性的几点建议上面已经提到，提高热工保护系统的可靠性是全方位、全过程的工作，要想系统、全面的阐述提高的措施作者很难做到，只能仅就自己想到的和生产中遇到的几个片面提出自己的一些建议。2.1在保护系统硬件设备安装时，除了遵照有关的规范、标准之外，设备的标识很重要。据笔者所知，很多电厂发生过机组运行中热工检修人员或其他人员误动热工保护信号取样管路、元件、端子、卡件等，造成人为满足保护动作条件发生热工保护系统误动的事件。避免此类事件的有效方法是对设备功能进行醒目的标识。（1）对热工保护用仪表取样管、元件等使用特殊颜色油漆进行粉刷，使维护人员一看表管就知道用途，防止误动设备，造成取样异常。（2）信号转接盘柜（箱）内的接线端子除了信号编码标识清晰之外，最好以不同的线芯标识管（或标识卡）标明信号的用途（自动、保护、联锁等）（3）具备条件信号转接盘柜（箱）内的接线端子排最好按照功能进行分段接转，不同功能段用不同的颜色加以区别。（4） 机柜内卡件、端子板标识要清晰，在机柜内部对应贴好通道信号标识。（5）机柜内部对应贴好端子接线图。2.2充分利用DCS系统设计的备用IO点，作为热工保护卡件、端子单元IO通道故障的后备在DCS逻辑设计中，大多数电厂是按照控制功能进行控制器组态的，按照设计安全原则，多信号判断动作的热工保护系统的采集取样通过不同板卡被采集进DCS系统。备用通道HG保护1采集信号C保护1采集信号B保护1采集信号A保护1采集信号FEC模件TAI端子板（图1）这样，就会出现一个IO卡件、端子板上采集和输送多个热工保护系统的采样信号的情况。以Symphony系统为例，如图1所示，当某个IO卡件（例如图1中的FEC）或端子板（例如图1中的TAI）的一个保护通道故障无法正常采集信号时，如果更换IO卡件或端子板需要做的安全措施范围涉及到的保护很多，具有很大的危险性，很容易造成设备误动或在更换期间出现特殊情况热工保护系统拒动发生设备损坏。为了避免出现上述情况出现时进行事件处理过程中发生危险，我们可以在设计组态时充分利用好备用通道，将备用通道组态成保护逻辑的热备通道。假设A保护是3取2逻辑的动作方式，可以将备用通道H（图1中）作为A保护的热备通道，组态示意如图2所示。选择 1选择 2备用通道HA保护3采集信号A保护2采集信号A保护1采集信号三取二动作选择 3 （图2）当A保护的1采集信号通道故障时，可以将A保护的1采集信号在端子板上的接线改接至备用通道H，同时将选择器1的输出切换到采集备用通道H即可。选择器的选择条件可以人工置位或者选用通道信号故障进行自动置位。采用这种方式进行组态即可以缩小通道故障时更换卡件或端子板的措施范围，又充分利用了IO卡件的备用通道，使IO卡件的备用通道真正发挥作用。同理，当A保护的2采集信号通道故障、3采集信号通道故障的工作过程与上述过程类似。一个备用通道可以组态成多个保护的热备通道，只要通道信号性质相同，不需要机组运行时在线组态下装只需修改参数即可。因为机组运行在线组态是DCS系统运行的大忌，虽然很多DCS厂家提供了在线组态的手段，但是曾经很多电厂在使用中出现系统问题造成设备误动事件。2.3建立设备档案，对重要热工保护系统所用的硬件设备实行定期更换制度热工保护系统的可靠性与系统硬件设备的可靠性直接相关，所以必须保证系统硬件设备的可靠性，尤其是保护出口卡件的可靠性，我们常规的做法是每次检修对检测元件及卡件进行校验，确认合格就可以使用。但是实际应用中经常出现校验合格的检测元件或卡件在运行中故障造成设备误动的事件。这是因为设备（尤其是电子设备）有自己的活跃期或无故障工作期（相对来说），使用一段时间后，由于电子元件老化等原因，设备进入故障多发期，校验时设备特性良好只是因为故障没有显现出来。如果热工保护系统使用进入故障多发期的硬件设备，必然会造成设备的误动。因此对于热工保护系统使用的硬件设备不能够按照常规进行，本人认为应该在实践中摸索设备的工作稳定期，在工作稳定期内将设备使用在热工保护系统上。当设备进入故障多发期时热工保护系统应及时更换设备，防止设备误动。从经济效益分析，更换设备的投入相对于机组误停的损失来说是极其微小的。从热工保护系统更换下来的设备可以按照：热工保护系统局部非重要联锁（或自动）DAS监测系统等重要性逐级递减的次序进行逐级更换使用，最后不能使用时淘汰。2.4充分利用历史站等在线监测及追忆手段，对硬件设备的工作特性进行每日检查现在的DCS设备都提供了很好的参数历史追忆手段和实时监测手段，我们可以利用这些手段对检测元件及卡件、端子板等的通道工作特性进行历史查询和实时观察，及时发现工作特性不好的硬件设备并进行相应的处理。在相应的硬件设备出现工作特性不稳定时及时解决存在的安全隐患。2.5做好保护传动实验，及时发现系统工作异常每次机组启动前都要做好热工保护系统的传动实验，对于具备条件的系统要模拟系统运行工况进行传动实验，通过实验可以检测系统工作逻辑是否正确及硬件设备是否工作正常。2.6加强工程师站管理工程师站是DCS系统的控制策略指挥机构，必须加强工程师站的日常管理，防止将错误的控制信息下装到DCS控制器内。对进入工程师站的人员要有制度要求，对进入工程师站的人员工作内容要记录详细，并且工作人员的工作要在有监护人员监督的情况下进行组态修改工作。具备条件的应该将工程师站设上门禁系统，实行微机化管理，并由专门人员对工程师站每日的工作进行检查、核对。2.7做好热工保护检测元件的检定工作和回路的端子定期紧固工作现在机组运行时间受电力需求的影响，运行的时间越来越长，在运行期间有的热工保护检测元件到了检定期限需要检定给我们提出了一个难题，如果长时间（检定时间）将热工保护系统退出运行，对机组运行的安全不利，如果不检定同样不安全，并且违反技术监督规定。我们可以事先检定好备件，短时间退出热工保护系统，将备件更换到系统上后将系统投运。然后再对拆下的检测元件进行检定，检定合格后用该元件再更换其它同类待检的保护元件。另外，在日常的维护中要定期对保护系统的接线端子进行紧固，紧固接线端子时要做好相应的防范措施防止系统误动。2.8建立有效的巡检制度一般来说，电厂都要求维护人员每日巡检设备，并且做好巡检记录。在实施过程中有时会出现部分责任心不强的维护人员根本就不到设备现场进行巡检，只是编造记录。为了督促这样的人员进行巡检，我厂将巡检所需填写的记录单贴到相应机柜内侧，每日定时进行填写，只有到设备处进行检查才能完成填写。由管理人员来抽查记录填写的及时性和真实性。采用这种手段来控制部分维护人员的惰性。实际使用中这种方法很有效。3总结在维护中提高热工保护系统可靠性需要做的