热工自动化系统可靠性与故障诊断

摘 要

热工自动化系统是热电厂运行过程中非常重要的系统模块之一，包括热工测量、信号取样、控制设备、逻辑可靠性等相关内容，系统整体运行的可靠性与安全性将直接对整个热电厂的安全性产生影响。本文即就热工自动化系统可靠性与故障诊断方面的关键问题进行分析与讨论，望能够提高热工自动化系统的运行质量与水平。

【关键词】热工自动化系统 可靠性 故障诊断

热工自动化系统在实际运行中受多个方面因素影响可能出现不同故障，严重影响系统运行可靠性。换言之，提高热工自动化系统可靠性水平的一大关键手段就在于对故障进行准确诊断与处置。本文即就热工自动化系统故障处理的原则、处理程序、以及故障诊断要点进行综合分析与阐述，望引起同行重视。

1 热工自动化系统故障处理原则

在热电厂热工自动化系统故障处理的过程中，应当遵循如下基本原则：

（1）根据信号、表计指示、监控系统中继电保护、自动装置动作情况及现场设备的外部特征判断事故的性质和范围，迅速切除故障点，限制事故的发展，消除事故的根源，解除对人身和设备的威胁，迅速向值长、调度和相关领导汇报；

（2）利用一切可能的方法，包括利用设备过负荷能力，保持设备继续运行，优先保持厂用电和重要用户的供电，优先恢复网控交流电源、计算机监控电源；

（3）尽快恢复对已停电用户的供电，要优先恢复厂用电及重要用户的供电；

（4）切除故障点，调整运行方式，迅速恢复220kV正常运行；

（5）对故障设备进行停电隔离，做好安全措施，通知检修人员，记录事故情况和处理过程；

（6）事故处理进行刀闸操作时，应使用五防闭锁装置，防止带负荷拉、合刀闸或带地线合刀闸；

（7）在事故情况下，高、低压设备并环操作，要严防非同期并列。

2 热工自动化系统故障处理程序

热电厂热工自动化系统常见故障的一般处理程序为：

（1）根据故障时信号、表计指示、监控系统所给出的继电保护、自动装置动作情况，正确判断事故的性质；

（2）对故障设备一次系统及保护装置进行全面检查，将事故发生的时间、经过及保护动作情况及时报告值长、相关领导并做好详细记录，及时进行分析。立即消除对人身和设备的威胁，必要时停止设备运行；

（3）查明故障后，迅速切除故障点；

（4）维持未损坏的设备正常运行；

（5）迅速对故障设备检查，根据设备的损坏程度完成必要措施，通知检修人员进行处理；

（6）遇有以下情况，若直接对人身产生威胁的设备停电或设备安全运行遭受威胁或220kV低压厂用电源全部停电或部分停电故障下，为防止事故的扩大，必须进行紧急操作，可不经调度指令进行，但操作后应及时向调度汇报。

3 热工自动化系统故障诊断

3.1 母线电压互感器故障

电压互感器出现下列情况之一时，应立即停电：

（1）互感器内部过热、外皮温度过高超过70℃；

（2）互感器引线接头严重过热，严重漏油、至看不见油位；

（3）互感器内发出异味或冒烟着火；

（4）套管严重破裂放电，线圈与外壳之间或套管、引线与外壳之间有火花现象；

（5）互感器内或引线出口有严重喷油或流胶现象；

（6）互感器高压侧绝缘有损坏或内部有噼啪声或其它明显放电噪音。

在确认为母线电压互感器故障后，需要及时停电，停电操作时需要注意：电压互感器故障严重，高压侧绝缘损坏时，严禁用刀闸断开故障电压互感器。应及时向调度申请，采用瞬时停母线的办法将故障电压互感器停电。当遇到上述第（2）～（6）条时，人员必须靠近电压互感器时，要做好防范措施，以防电压互感器爆炸，瓷片伤人。

3.2 电流互感器二次开路故障

在热工自动化控制系统中，电流互感器二次开路故障的主要表现形式有三方面：

（1）有关电流数据指示失常；

（2）二次产生高压或有放电现象；

（3）可能出“CT断线”。

针对电流互感器二次开路故障的处理方法为：

（1）采取安全措施，检查CT二次回路，当发现开路时， 应注意安全，尽量减小一次负荷电流，以降低二次回路电压，汇报调度，停用有关的、可能误动的保护装置，设法在该CT附近的端子上将其短路；

（2）若CT内部有臭味、冒烟、放电声，放电火花，严重漏电，过热及明显绝缘损坏故障现象或二次开路而无法将其短路，明显危及设备安全运行时，则应先转移负荷，将设备停止运行进行处理。

3.3 母线故障及处理

当热工自动化系统母线线路出现故障时，工作人员首先需要立即检查故障母线上的开关全部断开，对该母线及母线所连接的设备进行外部检查，寻找故障设备。然后，根据保护动作情况，判断故障性质及范围。在此基础之上，根据故障表现采取不同的处理方法：若有明显故障点应迅速将其隔离，然后恢复母线送电；若有明显故障点无法隔离时或母线本身故障不能尽快消除时，应确认故障母线上的元件无故障后，倒至运行母线恢复送电。在倒闸操作中应按调度令执行，先断后合；若无明显故障或故障消除后可按下述方法恢复送电：

（1）单母线故障消除后，母线保护1、2投入有选择性，投入充电保护用母联201开关向故障母线试送电；

（2）双母线故障时，故障消除后可联系调度，用联络线向220kV母线充电。若经工作人员详细检查认为母线一次系统无故障表现，且异常现象经确认为母线保护误动时，汇报调度将故障母线保护停运，恢复母线运行。

4 结束语

在热电厂运行期间，有诸多因素均会对热工自动化系统的安全运行产生影响。工作人员必须立足于现有技术手段与工作经验，及时发现影响系统可靠性的因素，根据故障表现明确诊断并采取措施进行处理，尽快恢复热工自动化系统的安全运行，提高维护检修水平。

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