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。
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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:
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