如何保证热工保护系统动作的正确率

热工保护系统在运行中容易发生热控元件故障、热控设备电源故障、电缆接线问题以及系统存在缺陷等。本文主要对热工保护系统在运行中存在的问题及其原因进行了分析，并提出了保证热工保护动作正确率的一些措施，以供参考。

【关键词】热工保护系统 保护动作 正确率

随着机组参数的不断提高以及容量的不断增大，机组的安全运行越来越依赖热工保护系统，热工保护系统的稳定性主要通过提高设备连续运行能力和热工保护动作的正确率来实现，在设备正常运行状态下，尽量降低热工保护动作的误动率，保证热工保护动作的正确率，对机组的稳定运行具有重要的意义。

1 热工保护系统在运行中存在的问题及其原因

热工保护系统在运行中容易发生热控元件故障、热控设备电源故障、电缆接线问题以及系统存在缺陷等。

1.1 热控元件故障

热工元件主要包括温度、压力、流量、液位、电磁阀以及阀门位置元件，这些元件误发信号容易引发机组（主机和辅机）保护误动或者是拒动，这多是由于元件老化和更新元件质量不过关造成的，而且单元件工作也没有冗杂设置和识别。

1.2 电缆接线问题

主要包括短路、短路、虚接三种情况，这三种情况的任一种情况都可能引起保护误动，这多是由于电缆铺设位置选择不当，如在高温区铺设电缆就很不合理，此外接线柱进水、线路老化绝缘破坏、空气潮湿腐蚀等，也会引发上述三种接线问题。

1.3 热控设备电源故障

热控系统自动化程度越来越高，需要加入一些过程控制站电源故障停机保护，这也起到了一定的负面作用，热控设备电源故障的发生频率也越来越高，这主要是两个方面的原因造成的，一种电源系统的设计并不可靠，另一种是电源接插件的接触并不好。

1.4 系统本身存在缺陷

指的是系统在设计、安装以及调试环节出现问题，进而引发机组热工保护误动或拒动，这种问题很容易导致大的事故发生，因此，在设计、安装和调试环节应注意检查系统存在的质量缺陷。

2 保证热工保护动作正确率的相关措施

2.1 采用冗余设计和可靠的热工元件

冗余设计现已被广泛采用，并对保护执行设备的动作电源进行监控，在实际运用中，热工信号也需要采取冗余设计，一些重点热工信号也需要给予监控，通过不同卡件的布置来分散危险，以此来提高系统的可靠性。除了要选择可靠的热工元件外，还要对热工设备的工作环境进行改善，如变送器应尽可能安装在仪表柜中，接线盒应采取相应的防潮、防腐蚀措施，就地设备应远离高温区，为防止电子干扰使系统误发信号，应对电子件的环境条件进行严格控制。

2.2 摄取保护动作信号的方法

热工保护系统要想保证动作的可靠性，首先要保证动作信号摄取的可靠性，通过采用的摄取保护动作信号的方法是单一信号法，即由单个检测元件组成的信号单元的方法，由于检测单元与信号单元的动作是相关联的，通过对检测元件动作的观察就能判断信号单元的动作，但是这种方法的可靠性并不高，建议采用以下三种方法；第一种是信号串联法，即将反映同一故障的检测元件信号串联起来，例如，为减少误动作率，机轴相位移保护要将同一位置的轴相位移探头信号串联起来，该种方法只适合减小误动作率时使用，检查拒动作率不宜采用；第二种方法是信号并联法，该方法主要用于检查拒动作率，与信号串联法正好相反；为了能够同时减少误动作率和拒动作率，建议采用“三取二”的信号法。

2.3 状态点检与定期巡检相结合

对于已发现问题的设备应及时修理，使其恢复到正常工作状态，为了提高热工保护系统的各项设备的检修质量，可以采取加强工艺控制、优化检修流程、强化检修管理等措施，注重对设备运行状态进行点检；还要加强定期巡检工作，尤其是热工保护的回路、测点等进行重点检查，避免保护误动或拒动。此外，机组的每次启动都要做好系统的传动试验，对于符合运行条件的机组，应对出口指令、初始触发条件、执行动作行为的逻辑关系进行重点检查，及时排除系统工作逻辑的异常情况，避免事故发生。为了提高热工保护系统的正确率，确保系统的可靠性和安全性，应对保护逻辑组态进行优化，避免管路跳变情况的发生。

2.4 及时更换故障设备

除了加强日常巡检工作外，还应充分利用各种监测手段，及时消除安全风险。对系统设备的检查，既要追忆其历史参数，又要进行实时监测，后者显得更为重要，主要对端子板、卡件、元件等进行实时观察，一旦发现工作状态不佳的设备，应及时予以更换。在常规检测的同时应确立定期更换制度，确保所有设备都能够保持稳定运行，尤其是在设备进入故障多发期时，更要注重对热工保护系统的设备进行及时更换，防止误动。此外，还应制定应急技术处置预案，妥善处理突发性故障，在处置完成后，对故障发生的原因以及处置情况进行汇总，据此调整应急预案，对预案进行动态优化，尤其要把握好系统的设计、安装和调试等环节的质量关，提高热工保护系统的可靠性[4]。

3 结论

综上所述，在设备正常运行状态下，保证热工保护动作的正确率就能够提高热工保护系统的可靠性，进而就能够保障机组的安全运行，笔者从加强热工保护系统的全过程管理角度，提出了保证热工保护动作正确率的四项措施，即采用冗余设计、保护动作信号摄取方法的选择、点检和巡检、及时更换故障设备，希望这对提高热工保护系统的可靠性能够起到一定的实际指导意义，推动热工企业进一步发展。

参考文献

[1]索玉明.提高热工保护可靠性的几点现场经验[J].科技致富向导，2011，26（13）：157-158.

[2]祖晓红.浅谈热工保护设备和传动、试验管理[J].华北电力技术，2005，9（3）：16-18.

[3]何善鸿，刘锋.新建电厂热工保护误动作事故的分析[J].电力安全技术，2008，17（9）：13-15.

[4]朱小良，邹泉，周克毅等.电站热工保护动作合理性的评价方法[J].动力工程，2006，16（5）：678-679.

作者单位

中国华电集团贵港发电有限公司 广西壮族自治区贵港市 537138