淺談電廠熱工DCS保護(hù)誤動、拒動原因及對策

李浩波

摘要：隨著我國科技的迅速發(fā)展，人們對電力的需求日益增加。因此，維護(hù)電廠設(shè)備的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。而DCS系統(tǒng)作為電廠自動化運行的重要元素之一，經(jīng)常會因為各種故障導(dǎo)致其出現(xiàn)誤動、拒動的現(xiàn)象。本文主要針對其產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)對策，同時，提出為防止其出現(xiàn)故障應(yīng)采取的措施。

關(guān)鍵詞：電廠熱工;DCS保護(hù)系統(tǒng);抗干擾

前言

電廠熱工DCS保護(hù)系統(tǒng)的運用，可有效保護(hù)各項設(shè)備的穩(wěn)定運行。當(dāng)電廠設(shè)備出現(xiàn)故障問題時，DCS保護(hù)系統(tǒng)就會采取保護(hù)措施，并進(jìn)行停機(jī)維修的操作，同時，有效減少設(shè)備損壞或人身傷亡等意外事故的發(fā)生。積極運用電廠熱工DCS保護(hù)系統(tǒng)，可有效推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)備的正常穩(wěn)定運行。

一、電廠熱工DCS保護(hù)誤動、拒動原因分析

（一）人為操作不規(guī)范

雖然很多電廠開始使用自動化的設(shè)備來取代人工，但仍有部分環(huán)節(jié)需要人工進(jìn)行干預(yù)。因此，在某些時候就會存在因人工作業(yè)疏忽導(dǎo)致的DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動，拒動的現(xiàn)象。例如：作業(yè)人員看錯端子排接線，使得接線過程中出現(xiàn)操作錯誤的現(xiàn)象，或者是沒有用正確的方法使用萬用表，并且沒有很好地執(zhí)行兩票三制的制度。這些不規(guī)范的操作都有可能導(dǎo)致DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動、拒動的情況。比如：作業(yè)人員在沒有確定信號狀態(tài)的情況下，直接投入汽機(jī)真空低保護(hù)，這樣不規(guī)范的操作直接導(dǎo)致汽機(jī)保護(hù)出現(xiàn)誤動情況。

（二）DCS系統(tǒng)軟硬件故障

電廠熱工DCS保護(hù)系統(tǒng)是由眾多機(jī)械軟硬件相互配合實現(xiàn)的，因此，軟硬件相當(dāng)于是此系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，當(dāng)其出現(xiàn)故障時就可能導(dǎo)致DCS保護(hù)誤動，拒動的現(xiàn)象發(fā)生。而DCS保護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要包括CCS、DHH控制站以及設(shè)定值模板等內(nèi)容。其中，最容易出現(xiàn)故障的設(shè)備是CCS和DHH，當(dāng)其出現(xiàn)故障時，就會導(dǎo)致停機(jī)保護(hù)裝置的運行，使得DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動和拒動現(xiàn)象，影響其他設(shè)備運行。此外，電廠會通過DCS本身的查詢電壓來對DCS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備的啟停檢測，而為防止外部電路對DCS系統(tǒng)的影響，此系統(tǒng)會在其端子板上設(shè)置保險絲，使得保險絲在短路或者受到強(qiáng)電壓時自動熔斷，保護(hù)電路。但保險絲熔點低，常常會因為設(shè)備高頻率使用而熔斷，此時DCS保護(hù)系統(tǒng)就會產(chǎn)生誤動，拒動的現(xiàn)象。

（三）電纜接線和熱工元件故障

熱工元件處于DCS保護(hù)系統(tǒng)的前端，同時對其運行起著采集信號的重要作用。如果熱工元件不能穩(wěn)定運行就會導(dǎo)致整體設(shè)備的安全性降低。同時，由于電廠的溫度、壓力及閥門等問題導(dǎo)致熱工元件容易產(chǎn)生錯誤的信號，使得DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動，拒動的情況發(fā)生。由于電廠工作環(huán)境的特殊性，高溫，粉塵的原因?qū)е码娎|極易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，并使其降低絕緣性，使得電纜頻繁出現(xiàn)短路的情況，造成DCS保護(hù)系統(tǒng)誤動、拒動。

二、電廠熱工DCS保護(hù)誤動、拒動問題的對應(yīng)策略

（一）建立嚴(yán)格人工管理制度

在現(xiàn)階段，仍有很多電廠使用人工作業(yè)的方式，這使得DCS保護(hù)系統(tǒng)容易有很大的不穩(wěn)定性，影響到設(shè)備的總體運行。因此，電廠應(yīng)建立嚴(yán)格的人工管理制度，盡量減少因人為因素造成的不良影響。首先，作業(yè)人員要明確工作范圍及具體操作方式，科學(xué)劃分好員工的工作區(qū)間，明確個人的職責(zé)范圍，建立獎懲機(jī)制，減少人為因素導(dǎo)致的失誤。其次，結(jié)合DCS保護(hù)系統(tǒng)的實際情況，采用科學(xué)的手段，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，降低人工投入，減少因為人為因素導(dǎo)致的設(shè)備故障情況，將DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動、拒動的情況最大程度地減小。最后，定期對作業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，提高作業(yè)人員的安全意識，提升作業(yè)人員的專業(yè)技能，重視規(guī)范操作的重要性。

（二）注重DCS電源切換問題

由于DCS保護(hù)系統(tǒng)是由兩個獨立電源進(jìn)行供電，且每個電源均承擔(dān)一定負(fù)荷，所以在操作中，電源的切換方式不當(dāng)就很可能會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。比如出現(xiàn)電源環(huán)流的現(xiàn)象，導(dǎo)致DCS保護(hù)系統(tǒng)的電源出現(xiàn)問題。因此，可以采取將其中一條電源作為主電源，另一條作為輔助電源的方式進(jìn)行電源切換。適當(dāng)減少切換電源的次數(shù)，當(dāng)主電源開啟時，輔助電源就不會運行，而當(dāng)主電源出現(xiàn)故障時，輔助電源就可以取代主電源繼續(xù)工作，這樣的方式可以降低DCS保護(hù)出現(xiàn)誤動、拒動的頻率。同時盡可能對電源和熱工信號采取冗余設(shè)計，監(jiān)控保護(hù)設(shè)備[1]。嚴(yán)格控制電廠內(nèi)的工作環(huán)境，提高DCS保護(hù)系統(tǒng)軟硬件的自我診斷能力，對施工設(shè)計和檢修質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。

（三）實施有效的抗干擾措施

實施有效的抗干擾措施可降低DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率，避免DCS系統(tǒng)應(yīng)外界干擾導(dǎo)致系統(tǒng)降低穩(wěn)定性。因此，可通過選取通道線截面大于20mm2的線進(jìn)行接地操作，以此來降低接地電阻，將其控制在2歐姆以內(nèi)。將接地極埋在距離電廠15m以上的區(qū)域，控制接地點與電廠設(shè)備的距離在10m以上，通過以上方式加強(qiáng)DCS的抗干擾能力[2]。降低DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率。隨著電廠自動化技術(shù)的提高，對熱控元件的要求也越來越高，因此，電廠需在合理投資的情況下，盡量使用技術(shù)成熟、質(zhì)量好的熱控元件，以提高DCS保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

三、防止DCS保護(hù)誤動、拒動應(yīng)采取的措施

由于電力生產(chǎn)設(shè)備的相互聯(lián)系和制約關(guān)系，使得任何一個設(shè)備出現(xiàn)故障都會導(dǎo)致DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動、拒動現(xiàn)象的發(fā)生，增加電廠的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要提高DCS保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少其故障的發(fā)生，應(yīng)采取以下措施。

（一）遵守管理規(guī)定

嚴(yán)格按照管理規(guī)定對DCS保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行投入，確保其投入率控制在100%，并且不能隨意解除DCS保護(hù)系統(tǒng)，在啟動電廠設(shè)備前進(jìn)行保護(hù)試驗，確保DCS保護(hù)的正常投入和穩(wěn)定運行。

（二）嚴(yán)格履行手續(xù)

嚴(yán)格履行對DCS保護(hù)系統(tǒng)的投入手續(xù)，加強(qiáng)對其登記信息的記錄。對DCS保護(hù)系統(tǒng)的回路進(jìn)行定期檢查，確保回路能夠穩(wěn)定運行。定期檢查DCS保護(hù)系統(tǒng)的安全運行，通過定期排查工作及時發(fā)現(xiàn)其存在的隱患和問題，及時處理更新。

（三）加強(qiáng)缺陷處理

在發(fā)現(xiàn)DCS保護(hù)系統(tǒng)存在缺陷問題時應(yīng)對其及時進(jìn)行處理，對于小缺陷的處理應(yīng)及時，不能留給下一個班組處理，大缺陷要在一天時間內(nèi)處理，沒有在短時間內(nèi)處理好的均為重大缺陷。通過強(qiáng)化缺陷的處理來提高電廠設(shè)備的安全運行，降低電廠的經(jīng)濟(jì)損失。

（四）制定作業(yè)程序

對于電廠設(shè)備的檢修要制定標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)程序，工作人員應(yīng)通過其程序進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，提高工作人員的安全意識。加強(qiáng)工作人員對事故分析的能力，針對DCS保護(hù)系統(tǒng)的運行進(jìn)行詳細(xì)分析，排查問題次內(nèi)在的原因，并制定相應(yīng)的保護(hù)措施，給予相應(yīng)的應(yīng)急方案，降低DCS保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動、拒動的現(xiàn)象。

（五）優(yōu)化邏輯組態(tài)

由于溫度元件易受質(zhì)量、環(huán)境等因素影響，在其運行一段時間后就會出現(xiàn)信號不穩(wěn)的情況，導(dǎo)致DCS保護(hù)系統(tǒng)誤動、拒動的現(xiàn)象發(fā)生。因此電廠可針對這一現(xiàn)象在溫度保護(hù)中增加限速功能，當(dāng)溫度上升到一定程度時，關(guān)閉溫保動作，同時啟動報警裝置，讓維修人員進(jìn)行排查。通過優(yōu)化DCS保護(hù)的邏輯組態(tài)，提高其安全性。

（六）改善工作環(huán)境

提高和改善接地設(shè)備的工作環(huán)境，盡量選擇質(zhì)量好，防腐防潮的接地設(shè)備的裝置。并遠(yuǎn)離具有輻射大、干擾強(qiáng)和熱源高的地方。還可將設(shè)備（變送器、開關(guān)等）安裝在儀表柜里，同時對其采取防凍等措施。

（七）定期進(jìn)行檢修

定期對DCS保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢修，重視其項目及日期，重點檢修包括其軟件備份、電源管理及測試、接地設(shè)備系統(tǒng)的檢查、熱工線路的絕緣檢查、電廠內(nèi)環(huán)境溫濕度及含塵量檢查等。

（八）電源防范措施

定期對端子接線處進(jìn)行紅外線測溫并做好測溫記錄，通過萬用表對主副電源進(jìn)行電壓測量并做好測壓記錄，在停機(jī)修檢期間做好電源切換實驗記錄其是否符合操作規(guī)范，同時對接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查。

結(jié)論

在電廠熱工運行時，DCS保護(hù)系統(tǒng)對維持電廠設(shè)備有效運行起到重要作用。當(dāng)其受到某些因素的影響時，極易出現(xiàn)誤動和拒動現(xiàn)象。因此，應(yīng)采取先進(jìn)的技術(shù)手段，通過對切換電源的控制，加強(qiáng)人工管理和提高抗干擾的作用等方面的工作減少其故障出現(xiàn)。同時，采取其他措施來降低其出現(xiàn)誤動、拒動事故的概率。

參考文獻(xiàn)：

[1]司俊.淺析電廠熱工保護(hù)系統(tǒng)誤動與邏輯優(yōu)化[J].機(jī)電信息，2021（19）：14-16.

[2]韓歡歡.電廠熱控DCS控制保護(hù)回路誤動作原因與處理措施研究[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2021（04）：1-4.