電廠熱工自動化系統(tǒng)檢修常見問題分析及處理

張繼杰 華電萊州發(fā)電有限公司

一、閥門關(guān)閉時間檢修

《規(guī)程》要求進(jìn)行關(guān)閉時間測試的閥門包括汽輪機（包括主機和給水泵汽輪機）閥門和抽汽逆止門。該項檢測屬于常規(guī)檢修項目。由于關(guān)閉時間一般在100～500ms 之間，因此，測試結(jié)果要求精確到毫秒級。有些電廠將閥門的行程開關(guān)量臨時接入SOE 系統(tǒng)，以此來測試關(guān)閉時間，這種做法是不科學(xué)的。這是因為在調(diào)整到距離全關(guān)（或全開）約15%的開度時，行程開關(guān)就開始動作。因此，以測量行程開關(guān)的動作時間差來計算閥門的關(guān)閉時間，測量結(jié)果偏差較大。

在實際的汽輪機閥門關(guān)閉時間測試中發(fā)現(xiàn)，某類型汽輪機的閥門關(guān)閉時間一般都會超出《規(guī)程》幾十毫秒。由于設(shè)備廠家沒法通過改造閥門機構(gòu)來縮短關(guān)閉時間，因此對上述問題基本置之不理。筆者在對控制回路的動作時間進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，對于閥門關(guān)閉時間超出《規(guī)程》幾十毫秒這一問題，還是有辦法解決的。筆者通過測試各種型號的繼電器動作時間發(fā)現(xiàn)，220VDC 普通繼電器的動作時間為 70～80ms，而快速繼電器的動作時間僅為9～10ms，因此在閥門控制回路中，如果將普通繼電器替換為快速繼電器，那么上述問題就迎刃而解了。

二、SOE 系統(tǒng)時間分辨率檢修

《規(guī)程》要求DCS 系統(tǒng)中 SOE 系統(tǒng)的時間分辨率為1ms。通過對國內(nèi)外各種 DCS系統(tǒng)進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn)，某些 DCS 系統(tǒng)存在SOE 系統(tǒng)時間分辨率超標(biāo)問題，特別是國內(nèi)的 DCS 系統(tǒng)，其SOE 系統(tǒng)的時間分辨率甚至達(dá)到10ms 以上。在機組故障跳閘后，上述超標(biāo)的SOE 系統(tǒng)時間分辨率記錄是沒有分析價值的，因而SOE 系統(tǒng)也就失去了存在的意義。因此，新建機組在投產(chǎn)前必須進(jìn)行SOE 系統(tǒng)時間分辨率測試，如果測試結(jié)果不合格，就可以及時督促廠家完善。如果過了保質(zhì)期再完善，廠家就不積極了。此外，對于投產(chǎn)一段時間的舊機組，如果SOE系統(tǒng)時間分辨率僅為幾毫秒，那么由以前的事故分析得出的結(jié)論就有可能是錯誤的。

三、DEH 加速度保護檢修

對于機組的所有聯(lián)鎖保護，在檢修后，運行人員需要逐項測試。DEH 系統(tǒng)汽機跳閘保護中一般設(shè)置有轉(zhuǎn)速加速度保護回路，由于產(chǎn)生的加速度信號難以獲取，因此，電廠一般不會對此回路進(jìn)行測試驗證，甚至在機組調(diào)試階段和投運后聯(lián)鎖保護單上也沒有填寫該項內(nèi)容。據(jù)調(diào)查，加速度保護回路曾在某些電廠動作過或誤動過，因此，對該保護回路進(jìn)行常規(guī)的測試驗證是很有必要的。加速度保護的具體設(shè)置為：當(dāng)加速度大于某一值時，保護動作。筆者認(rèn)為這種設(shè)置方法不夠完善——如果轉(zhuǎn)速信號受到干擾（在實際中，發(fā)生過多次），加速度會達(dá)到很大的值，而實際中，汽輪機轉(zhuǎn)速的加速度是不可能達(dá)到這個值的。因此，在保護回路中，加速度保護應(yīng)設(shè)置為當(dāng)加速度大于某一值且小于某值時，保護回路動作，以免出現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號受到干擾而誤動的情況。另外，該保護回路的測試驗證可以使用具有加速度測試功能的轉(zhuǎn)速儀來完成，熱工自動化系統(tǒng)的常規(guī)檢修中也應(yīng)包括保護回路加速度測試。

四、熱控設(shè)備電源的切換檢修

DCS 系統(tǒng)機柜、計算機和自備不間斷電源（UPS）供電電源切換時間的測試是熱工自動化系統(tǒng)的常規(guī)檢修項目。《規(guī)程》要求電源的切換時間少于5ms，以確保電源故障時設(shè)備能正常工作。但據(jù)實際調(diào)查，很多電廠并沒有進(jìn)行該項測試或者測試時操作不規(guī)范，比如依據(jù)設(shè)備是否需要重啟來判斷切換是否正常，并沒有測試具體時間。這種方法雖然比不測試好些，但不科學(xué)。如果切換時間正好處于臨界時間，就存在不確定的情況，出現(xiàn)測試正常而實際發(fā)生故障時切換不成功的現(xiàn)象。因此，建議按《規(guī)程》方法測試具體切換時間。

對于DCS 系統(tǒng)的計算機電源，有些電廠的切換時間不滿足“5ms”的要求。切換時，計算機停機，電廠通常將一半計算機掛在保安段，另一半掛在 UPS 電源上。這樣，一旦計算機當(dāng)時工作的電源切斷，就會導(dǎo)致一半計算機關(guān)閉，需人工重啟，從而給系統(tǒng)運行帶來很大的安全風(fēng)險。

五、I/O 通道抗干擾能力檢修

I/O 通道抗干擾能力包括抗射頻干擾能力、抗共模和差模干擾能力。I/O 通道抗干擾能力的測試是《規(guī)程》要求的常規(guī)檢修項目。在實際中，很多電廠僅開展操作簡便的抗射頻干擾能力測試。DCS 系統(tǒng)中的設(shè)備大多為電子產(chǎn)品，運行一段時間后會自然老化，I/O 通道抗干擾能力也會減弱，這也是《規(guī)程》要求定期進(jìn)行該項測試的原因。

在抗共模和差模干擾能力測試中，需要獲取各種干擾電壓信號，比如交流共模干擾電壓（幅值范圍為 0～300V）、直流共模干擾電壓（幅值范圍為0～300V）、熱偶串模干擾電壓（幅值范圍為0～1500mV）、AI 交流串模干擾電壓（幅值范圍為0～24V）、AI 直流串模干擾電壓（幅值范圍為 4.5～24V）。上述參數(shù)均可按DL/T 774《規(guī)程》附錄C“抗共模和差模干擾能力測試方法”進(jìn)行測試和計算。電廠熱工自動化系統(tǒng)檢修人員在完成該項工作的過程中，主要面臨以下兩方面的困難：①測試以上各種等級的電壓信號本身具有一定的難度；②沒有掌握《規(guī)程》中的測試方法。為此，很多電廠放棄了抗共模和差模干擾能力測試。

六、熱工機柜內(nèi)繼電器的檢修

《規(guī)程》7.3.1.1.5 明確規(guī)定機柜內(nèi)繼電器的測試為常規(guī)檢修項目，要求測試觸點的接觸電阻、動作和釋放時間、電壓范圍是否符合制造廠規(guī)定。在一個燃煤機組熱控系統(tǒng)中，F(xiàn)SSS、MFT、ETS、METS 等保護機柜繼電器約有三四百個。同時，該系統(tǒng)還包括交流、直流型號及24～220V 的各種繼電器。如果不使用專用的測試儀器，電廠很難測試所有的參數(shù)或測試效率很低。因此，很多電廠都沒有進(jìn)行該項檢修。也有的電廠使用繼保儀來測試，但只能測試電壓值，難以測出接觸電阻（毫歐級）和動作時間（毫秒級），這與規(guī)范要求不相符。根據(jù)調(diào)研，近兩年，市面上出現(xiàn)了全自動繼電器校驗儀，它是專門針對熱工自動化系統(tǒng)檢修項目而研發(fā)的，對各種型號和各種電壓等級的繼電器均能自動完成以上參數(shù)的測試并能保存數(shù)據(jù)。一臺全自動繼電器校驗儀在30 s 內(nèi)就可完成全部參數(shù)的測試，從而顯著提升檢修效率和檢修效果。

總之，在對電廠熱工自動化處理檢修中，影響檢測工作的原因有很多，只有將電廠熱工自動化系統(tǒng)檢測進(jìn)一步的提高，才能夠?qū)㈦姀S的整體進(jìn)一步得到提高。