摘 要：本文主要通過(guò)研究實(shí)際工作中發(fā)生的熱工保護(hù)故障，進(jìn)而闡述了如何提高熱工保護(hù)信號(hào)的可靠性。

關(guān)鍵詞：熱工保護(hù) 故障 保護(hù)信號(hào) 可靠性

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（c）-0123-01

熱工保護(hù)是發(fā)電廠中不可或缺的核心技術(shù)之一，它可以保障發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定安全的運(yùn)行。目前的熱工保護(hù)系統(tǒng)十分復(fù)雜，以及是分別用來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐本體保護(hù)以及汽輪機(jī)本體保護(hù)的主要功能。但是在實(shí)際的工作中由于運(yùn)行人員的操作不當(dāng)?shù)仍蚓蜁?huì)在輔機(jī)保護(hù)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生、以及動(dòng)作。基于此，在進(jìn)行熱工保護(hù)是還應(yīng)當(dāng)重視保護(hù)功能的信號(hào)可靠性。本文分析了在實(shí)際工作中發(fā)生的熱工保護(hù)異常情況，進(jìn)而分析了提高熱工保護(hù)信號(hào)可靠性的相關(guān)策略。

1 冗余設(shè)計(jì)

為了保證熱工保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計(jì)之初就會(huì)采取冗余設(shè)計(jì)，但是在進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)中必須要考慮到時(shí)序同步的問(wèn)題，并采取相關(guān)解決措施，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

案例：某電廠有600 MW負(fù)荷的1號(hào)機(jī)組，由于震動(dòng)情況，該機(jī)組中的A汽動(dòng)給水泵大跳汽泵，系統(tǒng)在電動(dòng)給水泵聯(lián)鎖啟動(dòng)成功后給其發(fā)出了聯(lián)啟信號(hào)，目標(biāo)為420 MW負(fù)荷，根據(jù)邏輯，為了降低燃料量，磨煤機(jī)F、E在經(jīng)過(guò)5秒后相繼停運(yùn)。在4：36信號(hào)回歸的同時(shí)磨煤機(jī)D突然跳閘，磨跳閘首出是“跳磨”。

分析上述案例，首先從邏輯入手，所謂的邏輯就是快速切回負(fù)荷保護(hù)（Run Back），是指為了使當(dāng)機(jī)組在其中的例如的送風(fēng)機(jī)、給水泵、一次風(fēng)機(jī)等重要輔機(jī)發(fā)生故障時(shí)還能夠正常安全的運(yùn)行，進(jìn)行的一系列降低汽輪發(fā)電機(jī)以及鍋爐負(fù)荷的措施。該案例的邏輯主要是通過(guò)實(shí)現(xiàn)的，該種方式共有5種情況。系統(tǒng)的信號(hào)傳送到主要采用了兩種方式：（1）給水泵聯(lián)啟信號(hào)，數(shù)據(jù)的連接是通過(guò)以及孩子間的數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。（2）總信號(hào)發(fā)送給各個(gè)不同的設(shè)備，系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，通過(guò)柜間電纜連到系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量輸入通道點(diǎn)上。系統(tǒng)的信號(hào)經(jīng)過(guò)傳送后也有兩個(gè)方式進(jìn)行復(fù)歸，其中系統(tǒng)中兩種不同目標(biāo)負(fù)荷的實(shí)現(xiàn)。

發(fā)出的兩路信號(hào)在正常情況下為了保證邏輯動(dòng)作的準(zhǔn)確性會(huì)保持著同時(shí)動(dòng)作，但是在信號(hào)復(fù)歸時(shí)就會(huì)出現(xiàn)從控制器傳送給控制器的通訊的信號(hào)比從系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)繼電器的硬接線回路傳來(lái)的信號(hào)早到的現(xiàn)象，給水泵聯(lián)啟信號(hào)由控制器傳送給控制器，經(jīng)過(guò)非邏輯后為“1”，但是總信號(hào)跳D磨煤機(jī)的信號(hào)仍為“1”，最終導(dǎo)致“跳磨”。

如果在實(shí)際工作中發(fā)生上述現(xiàn)象，為了解決該問(wèn)題保護(hù)邏輯的正常動(dòng)作，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)給水泵聯(lián)啟信號(hào)增加延時(shí)模塊，避免先好不同步的現(xiàn)象。因此冗余設(shè)計(jì)要十分注重同步問(wèn)題，有利于提高信號(hào)的可靠性。

2 正邏輯的應(yīng)用

熱工保護(hù)信號(hào)通常情況下會(huì)采用正邏輯進(jìn)行邏輯編程，這主要是為了減少信號(hào)給熱工保護(hù)造成的誤動(dòng)現(xiàn)象。但是如果采用了負(fù)邏輯方式就會(huì)在工作中造成誤動(dòng)，致使增壓風(fēng)機(jī)跳閘。

案例：某電廠2號(hào)機(jī)組中的運(yùn)行正常，脫硫變帶脫硫PC A、B段運(yùn)行，增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)突然跳閘，“爐電除塵未投運(yùn)”首先報(bào)警，增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)跳閘。運(yùn)行人員在進(jìn)行電源切換時(shí)脫硫PC A段切換到1號(hào)變壓器，電除塵電氣裝置將“電除塵投運(yùn)”信號(hào)傳送到系統(tǒng)，最后傳送到系統(tǒng)。但是通過(guò)檢查相關(guān)記錄并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何相關(guān)的信號(hào)中斷記錄，同時(shí)工作人員在進(jìn)行檢查信號(hào)電纜接線、絕緣時(shí)也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異常情況。脫硫增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)以及系統(tǒng)在通常采用的的是常閉接點(diǎn)方式，因此在有干擾的情況下并不會(huì)發(fā)生信號(hào)中斷現(xiàn)象，但是如果相關(guān)設(shè)備在瞬間失去了接入點(diǎn)的信號(hào)電源，“電除塵投運(yùn)”就會(huì)瞬間中斷信號(hào)，進(jìn)而使增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)產(chǎn)生誤動(dòng)現(xiàn)象。

由此可見(jiàn)增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)信號(hào)如果采用反邏輯方式很容易產(chǎn)生誤動(dòng)現(xiàn)象，為了避免這中現(xiàn)象，在進(jìn)行保護(hù)信號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)采取正邏輯方式。

3 三取二取樣原則

根據(jù)熱工保護(hù)原則，在保護(hù)信號(hào)選取時(shí)必須實(shí)現(xiàn)真正的真正的三取二邏輯，同時(shí)這種邏輯還應(yīng)當(dāng)在從保護(hù)測(cè)點(diǎn)的取樣源頭實(shí)現(xiàn)，如果使用一個(gè)取樣管路上帶的3個(gè)測(cè)點(diǎn)就會(huì)造成誤動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)這就是基建期間保護(hù)側(cè)點(diǎn)應(yīng)用不規(guī)范的表現(xiàn)，因此在機(jī)組的組建期就應(yīng)的那個(gè)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的審查，同時(shí)進(jìn)行解決措施，實(shí)現(xiàn)真正的保護(hù)。

4 模擬量品質(zhì)點(diǎn)及模板品質(zhì)

模擬量經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算就可以得到熱工保護(hù)信號(hào)，但是應(yīng)用這種方法必須考慮模擬量的品質(zhì)點(diǎn)以及模擬量模板的品質(zhì)。

鍋爐的汽包水位高低保護(hù)信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式主要是利用控制器邏輯里的模擬量信號(hào)進(jìn)行越限得來(lái)。這時(shí)一種比較特殊的方式，控制器在進(jìn)行模擬量判斷后，通過(guò)將判斷后的相關(guān)信號(hào)以3個(gè)點(diǎn)的形式傳送給和控制器實(shí)現(xiàn)機(jī)組保護(hù)邏輯。如果模擬量點(diǎn)存在品質(zhì)點(diǎn)問(wèn)題就需要進(jìn)行優(yōu)化，例如當(dāng)有一個(gè)壞點(diǎn)模擬量時(shí)，應(yīng)采取二取一的保護(hù)措施，避免測(cè)點(diǎn)問(wèn)題帶來(lái)的誤動(dòng)。一般在系統(tǒng)中是以電氣部分送過(guò)來(lái)3路信號(hào)作為功率信號(hào)，通過(guò)三取后輸出實(shí)發(fā)功率信號(hào)。當(dāng)任意兩路功率信號(hào)偏差較大時(shí)就會(huì)使發(fā)功率產(chǎn)生異常信號(hào)，在功控或協(xié)調(diào)方式下應(yīng)當(dāng)進(jìn)行切除功控或協(xié)調(diào)。

案例：某電廠1號(hào)機(jī)組在試運(yùn)行期間的機(jī)組功率為500 MW，為遙控方式，為協(xié)調(diào)投入，電氣的功率信號(hào)由于故障全部不能正常運(yùn)行，實(shí)際功率隨著輸入的變化沒(méi)有發(fā)生變化，始終保持不變，功率信號(hào)沒(méi)有發(fā)出異常，這種情況下會(huì)對(duì)機(jī)組帶來(lái)極大隱患。為了解決這一狀況，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行切除機(jī)組協(xié)調(diào)，增加功率信號(hào)模板故障三取二，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)發(fā)功率信號(hào)異常的邏輯。

經(jīng)過(guò)上述分析，在保護(hù)信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷實(shí)現(xiàn)時(shí)，要對(duì)模擬量測(cè)點(diǎn)及采集模板的品質(zhì)做出切合的研究，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決。

5 結(jié)語(yǔ)

若想整體提高設(shè)備的可靠性必須注重信號(hào)的可靠性。本文通過(guò)研究熱工保護(hù)的異常情況發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行保護(hù)信號(hào)的過(guò)程中必須要注意以下幾個(gè)方面：（1）冗余信號(hào)的同步以及競(jìng)爭(zhēng)情況；（2）介質(zhì)源頭處能否進(jìn)行信號(hào)信號(hào)三取二；（3）熱工保護(hù)信號(hào)需要采用正邏輯進(jìn)行邏輯編程；（4）模擬量經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算必須考慮品質(zhì)點(diǎn)以及模擬量模板的品質(zhì)問(wèn)題。把握住以上幾點(diǎn)，就能夠很好的提高熱工保護(hù)信號(hào)的可靠性，進(jìn)而保證熱工保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

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