電廠熱控DCS控制保護(hù)回路誤動作原因與處理措施研究

韓歡歡

(山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司，大同 037001)

0 引 言

在電力自動化發(fā)展中，DCS系統(tǒng)成為電廠熱控常用設(shè)備，其集模擬量控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)等多功能為一體，能夠在一定程度內(nèi)保障電廠發(fā)電機(jī)組安全性的同時(shí)，可提高電廠自動化程度，并降低人力成本，但在實(shí)際操作中，DCS熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)龐大電線電纜，常受到誤動作影響，導(dǎo)致電廠供電穩(wěn)定性受到影響，同時(shí)存在安全事故隱患，對電廠發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定性造成巨大威脅。

1 電廠熱控DCS控制保護(hù)回路誤動作安全事故

在實(shí)際電廠熱控管理中，DCS系統(tǒng)操作內(nèi)容較為繁瑣，操作人員開展任務(wù)時(shí)，常因操作步驟混亂、操作對象差異等問題造成誤動作，并進(jìn)一步產(chǎn)生電廠安全事故。電廠熱控DCS系統(tǒng)誤動作安全事故主要可從兩個角度展開：第一，在未完全解除聯(lián)鎖保護(hù)狀態(tài)下，操作人員若圍繞元器件展開檢修，DCS系統(tǒng)將受到部分測點(diǎn)影響，導(dǎo)致熱控系統(tǒng)出現(xiàn)誤動作問題，以此阻礙發(fā)電機(jī)組運(yùn)行，除此之外面對維修機(jī)構(gòu)缺陷，操作人員需測量系統(tǒng)信號，在此過程中易導(dǎo)致強(qiáng)電信號進(jìn)入DCS系統(tǒng)控制回路內(nèi)，造成子板、子模件損害事故；第二，在日常熱控DCS系統(tǒng)檢修中，需圍繞主電機(jī)、測點(diǎn)等設(shè)備展開聯(lián)動關(guān)系檢查，但由于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場控制站需多組服務(wù)器構(gòu)成(如圖1所示)，面對復(fù)雜的系統(tǒng)電線與電纜，熱控人員投入保護(hù)操作時(shí)，受到信號差異影響可造成整個發(fā)電機(jī)組癱瘓事故，繼而損害電廠實(shí)際經(jīng)濟(jì)利益。

圖1 DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

2 電廠熱控DCS控制保護(hù)回路誤動作原因分析

電廠熱控DCS系統(tǒng)涉及眾多線路裝置，在日常熱控管理中常受到誤動作影響，導(dǎo)致電廠機(jī)組安全性、穩(wěn)定性降低，結(jié)合實(shí)際分析發(fā)現(xiàn)，DCS系統(tǒng)控制保護(hù)回路誤動作產(chǎn)生原因主要由硬件設(shè)施故障、控制邏輯錯誤、人為操作失誤造成。

2.1 硬件設(shè)施故障

硬件設(shè)施作為電廠熱控DCS系統(tǒng)執(zhí)行部位，其接收到工作指令將立即展開自動化運(yùn)行，因此當(dāng)元器件損壞、電路接觸異常、電源電壓電流標(biāo)準(zhǔn)輸出不良等環(huán)境下，DCS系統(tǒng)執(zhí)行工作指令時(shí)則會造成自身故障，繼而無法展開電廠機(jī)組實(shí)時(shí)監(jiān)控工作，在此情況下若存在驅(qū)動效果異常，則會造成DCS系統(tǒng)指示信號錯誤顯示，因此DCS保護(hù)系統(tǒng)受到錯誤參數(shù)指引，導(dǎo)致整體控制保護(hù)回路出現(xiàn)誤動作問題[1]。除此之外熱工元件作為硬件關(guān)鍵設(shè)施，其故障則會直接造成電廠機(jī)組失去DCS系統(tǒng)保護(hù)，在此情況下誤動作問題發(fā)生概率提高，此時(shí)主要由元器件設(shè)施質(zhì)量故障造成熱控誤動作，此外單元件系統(tǒng)運(yùn)行同樣存在元器件故障隱患，亦可造成電廠熱控DCS控制保護(hù)回路出現(xiàn)誤動作問題。結(jié)合DCS系統(tǒng)來看，龐大的電線、電纜、火線、零線、地線等在長期使用下，可能存在保護(hù)層老化破損現(xiàn)象，導(dǎo)致線路直接暴露在空氣中，此時(shí)受到硬件設(shè)施故障影響發(fā)生電線混電問題，在熱控誤動作問題下，可進(jìn)一步形成火災(zāi)隱患。

2.2 控制邏輯錯誤

電廠熱控DCS系統(tǒng)多機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輔機(jī)控制、熱控保護(hù)間邏輯關(guān)系正確與否可直接影響電廠熱控DCS系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性。在實(shí)際電廠供電輸電工作中，需結(jié)合電廠規(guī)模性質(zhì)展開機(jī)組項(xiàng)目改造，此時(shí)可造成運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)性能曲線出現(xiàn)變化，導(dǎo)致熱控DCS系統(tǒng)中運(yùn)行曲線、控制參數(shù)、分析數(shù)據(jù)、監(jiān)控信息等無法于控制保護(hù)回路內(nèi)完成邏輯匹配，若操作人員并未及時(shí)更改函數(shù)曲線、設(shè)定控制邏輯，則會造成熱控DCS系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)混亂，繼而造成熱控系統(tǒng)控制保護(hù)回路誤動作問題[2]。

2.3 人為操作失誤

熱控DCS系統(tǒng)作為電廠自動化體系重要組成部分，需電廠人員實(shí)際操作完成自動化運(yùn)轉(zhuǎn)，因此人為操作失誤是導(dǎo)致熱控誤動作的關(guān)鍵原因之一。電廠人員操作失誤常發(fā)生于系統(tǒng)流程操作、設(shè)備檢修養(yǎng)護(hù)過程中，由于專業(yè)技術(shù)缺乏、工作狀態(tài)不佳、規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)未執(zhí)行等問題，造成DCS系統(tǒng)接線錯誤、信號識別錯誤，繼而引發(fā)控制保護(hù)回路誤動作。例如：DCS系統(tǒng)保護(hù)操作為日常熱控管理主要內(nèi)容，操作人員需在測量信號基礎(chǔ)上投入系統(tǒng)保護(hù)功能，但實(shí)際日常管理中，工作人員為便利操作直接投入保護(hù)，導(dǎo)致機(jī)組投汽機(jī)發(fā)生故障，繼而引起熱控DCS系統(tǒng)控制保護(hù)回路誤動作，此時(shí)硬件設(shè)施良好、控制邏輯設(shè)計(jì)準(zhǔn)確，主要為人為操作失誤造成誤動作，以此嚴(yán)重?fù)p害電廠經(jīng)濟(jì)利益。

3 電廠熱控DCS控制保護(hù)回路誤動作處理措施探討

為切實(shí)緩解控制保護(hù)回路誤動作造成的電廠熱控安全事故，應(yīng)從把控設(shè)備質(zhì)量安全、規(guī)范電路邏輯參數(shù)、優(yōu)化內(nèi)部培訓(xùn)管理展開針對性策略探討，此外為加強(qiáng)電廠熱控DCS系統(tǒng)穩(wěn)定性，可采用現(xiàn)場監(jiān)督定期檢查策略深化電廠管理。

3.1 把控設(shè)備質(zhì)量安全

電廠設(shè)備質(zhì)量安全應(yīng)全方位展開嚴(yán)格控制，例如：設(shè)置專業(yè)采購員職位，由電廠內(nèi)專業(yè)采購員負(fù)責(zé)設(shè)備集中購買，采購員需具備較強(qiáng)市場洞察與元件性能識別能力，能夠在市場波動下選擇高性價(jià)比硬件設(shè)備，以此保障元件性能穩(wěn)定且安全，除此之外專業(yè)采購員的設(shè)立，可在長期設(shè)備采購管理中實(shí)現(xiàn)成本控制，便于電廠作為最優(yōu)采購決策，尤其對元器件等核心設(shè)施，在專業(yè)采購員選擇下可最大程度保障元器件性能，繼而提高電廠熱控DCS系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性，有效降低誤操作問題帶來的經(jīng)濟(jì)損失，但為進(jìn)一步保障設(shè)備質(zhì)量安全，需針對專業(yè)采購員設(shè)置監(jiān)督監(jiān)管制度，規(guī)避采購中可能存在的以次充好、公款私用等問題，最大化防止產(chǎn)生熱控誤動作。

3.2 規(guī)范電路邏輯參數(shù)

熱控DCS系統(tǒng)受到外界環(huán)境因素干擾，易造成信號指示異常問題，以此導(dǎo)致熱控保護(hù)回路產(chǎn)生誤動作，經(jīng)過實(shí)際分析其主要由開關(guān)接觸不良造成，同時(shí)在邏輯關(guān)系異常環(huán)境下，需進(jìn)一步結(jié)合電廠需求規(guī)范電路邏輯參數(shù)。例如：采用嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)，提高容錯率，降低故障失誤頻次，在實(shí)際電廠DCS系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，常需進(jìn)行參數(shù)改革，更新運(yùn)行曲線、控制參數(shù)、分析數(shù)據(jù)等信息，此時(shí)需電廠操作人員及時(shí)修改控制保護(hù)回路參數(shù)，使DCS系統(tǒng)控制保護(hù)回路參數(shù)與機(jī)組性能參數(shù)相匹配，以此保障電廠機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。值得一提的是，電廠規(guī)范電路邏輯參數(shù)時(shí)，可針對元器件等系統(tǒng)設(shè)施等展開邏輯優(yōu)化，不僅能夠進(jìn)一步提高熱控DCS系統(tǒng)穩(wěn)定性，更可降低元器件等設(shè)施故障風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 優(yōu)化內(nèi)部培訓(xùn)管理

結(jié)合實(shí)際來看，電廠熱控DCS控制保護(hù)回路誤動作大部分皆由人為操作失誤引起，嚴(yán)重?fù)p害供電效率的同時(shí)造成電廠經(jīng)濟(jì)損失，因此需嚴(yán)格控制電廠DCS系統(tǒng)操作人員綜合素質(zhì)。例如：優(yōu)化系統(tǒng)操作人員招聘指標(biāo)，將專業(yè)技能、工作經(jīng)驗(yàn)作為重點(diǎn)招聘內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)操作內(nèi)容設(shè)置崗位職責(zé)與需求；此外可定制完善內(nèi)部培訓(xùn)計(jì)劃，系統(tǒng)操作人員正式上崗前，需展開崗前培訓(xùn)，針對DCS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)操作流程展開教學(xué)，同時(shí)需引導(dǎo)操作人員形成端正工作態(tài)度，明晰自身崗位責(zé)任，并樹立安全意識、責(zé)任意識，培訓(xùn)達(dá)標(biāo)后方可正式進(jìn)入上崗工作，除此之外應(yīng)定期展開崗間培訓(xùn)，構(gòu)建熱控誤動作數(shù)據(jù)庫，主要圍繞近階段熱控誤動作失誤展開分析，構(gòu)結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行培訓(xùn)，提高員工操作重視程度；另外需結(jié)合培訓(xùn)體系構(gòu)建績效考核，將培訓(xùn)評價(jià)與實(shí)踐操作作為關(guān)鍵指標(biāo)，進(jìn)一步落實(shí)熱控DCS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)操作制度。

3.4 現(xiàn)場監(jiān)督定期檢查

為強(qiáng)化電廠熱控DCS系統(tǒng)管理，可優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)操作流程，于實(shí)際操作前分析實(shí)際危險(xiǎn)點(diǎn)，并結(jié)合專業(yè)指導(dǎo)計(jì)劃強(qiáng)化現(xiàn)場操作監(jiān)管，此外借助物理隔離方式提高機(jī)組穩(wěn)定性，并于系統(tǒng)機(jī)組醒目位置張貼操作標(biāo)識，對于熱控DCS系統(tǒng)信號而言，工作人員需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)圖紙進(jìn)行操作，結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)督杜絕經(jīng)驗(yàn)主義。例如：為保障熱控DCS系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性，可采用具備防潮、防腐、防雨功能的系統(tǒng)接線盒，熱控操作人員需遠(yuǎn)離輻射地區(qū)進(jìn)行操作，最大程度保障設(shè)備安全，繼而規(guī)避熱控誤動作問題[3]。除此之外，可定期檢查電線電纜絕緣層，可通過絕緣電阻檢測與數(shù)據(jù)記錄完成定期檢驗(yàn)，若存在數(shù)據(jù)波動較大情況，應(yīng)結(jié)合實(shí)際DCS系統(tǒng)操作尋找原因，并通過更換電纜等手段規(guī)避系統(tǒng)斷路、短路現(xiàn)象，以此全面規(guī)避電廠熱控DCS系統(tǒng)操作誤動作問題。

4 結(jié)束語

綜上所述，熱控DCS控制保護(hù)回路誤動作能夠造成電廠安全事故，為最大程度保障電廠供電穩(wěn)定，展開實(shí)際分析后發(fā)現(xiàn)硬件設(shè)施、控制邏輯、人為操作等均可造成誤動作產(chǎn)生，因此需有針對性展開處理，加強(qiáng)設(shè)備質(zhì)量安全，并進(jìn)一步規(guī)范DCS系統(tǒng)電路參數(shù)，完善電廠DCS系統(tǒng)培訓(xùn)，此外為進(jìn)一步規(guī)避誤動作，可加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督，并定期展開系統(tǒng)電線電纜檢查，全面保障電廠穩(wěn)定供電。