（四川白马循环流化床示范电站有限责任公司四川内江641000）
摘要：热工保护系统作为火力发电机组必不可少的组成部分，其可靠性和稳定性直接关系到机组设备的安全运行。尤其是在电力市场竞争日趋激烈的今天，热工保护系统的可靠性成为决定发电厂成败的关键因素之一。文章提出了提高热工保护系统的重要性，并提出了热工控制系统可靠运行的相关措施。
关键词：热工保护系统；火力发电厂；可靠性；措施
1.提高热工保护系统可靠性的重要性
1.1降低热工控制系统失灵发生率，提高系统的抗干扰能力
近些年来，随着技术的进步和电厂竞争的激烈化，电厂机组设备不断更新，性能不断增强，主要表现为：发电机组容量不断增大，参数不断提高，热工自动化程度逐渐提升等等。特别是随着热工控制系统的发展和应用，依托其强大的功能和优势，极大地提高了机组的安全性、可靠性、经济性和稳定性。但是，随着机组容量的增大，参与保护的热工参数自然也不断增多，致使机组或设备受到干扰并且发生系统误动或拒动率明显提高。因此，提高热工保护系统的可靠性，对于减少热工控制系统失灵情况，保障热工系统稳定可靠运行具有积极意义。
1.2提高机组的安全性、可靠性和稳定性
热工保护系统作为机组必不可少的重要组成部分，其可靠性直接关系到机组设备运行的稳定性和安全性。热工保护系统的作用是当机组设备在运行过程中参数出现异常时，自动联动相关设备并及时采取相应的措施加以保护，以软化设备或机组故障，避免发生重大设备损坏或其它更为严重的情况。因此，如果热工保护系统自身存在故障，在机组设备正常运行时，易造成设备停机，我们将这种情况称为保护误动；在设备运行过程中发生异常时，热工保护系统因发生故障而不动作，称为保护拒动。无论是保护误动还是保护拒动，都会给电厂造成不必要的损失。因而，提高热工保护系统可靠性，是提高机组设备运行稳定性、安全性和可靠性的关键。
2.提高热工控制系统可靠性的技术措施
随着热工控制系统长期以来在火力发电厂中的运用和发展，使得其在电站运行可靠性方面的地位愈显突出。提高其可靠性技术研究内容，包括控制系统软硬件的合理配置，采集信号的可靠性、干扰信号的抑制，控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。需要从设计开始，贯穿基建安装调试、运行检修维护和管理的整个过程。
2.1尽量采用技术成熟、可靠的热控元件，尽可能地采用冗余设计
随着热控自动化程度的提高，对热控元件的可靠性要求也越来越高，所以，采用技术成熟、可靠的热控元件对提高热工控制系统整体的可靠性有着十分重要的作用；而自动化水平的提高，就使热控设备的投资也在不断地增加，切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下，一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。过程控制站的1：1冗余设计已成为普遍，对一些重要热工信号也应进行冗余设置，并且对来自同一取样的测点信号应进行有效的监控和判断，重要测点的测量通道应布置在不同的卡件以分散危险，提高其可靠性。重要测点就地取样孔应该尽量采用多点并相互独立的方法取样，以提高其可靠性，并方便故障处理，一个取样，多点并列的方法有待考虑改进。
2.2提高热工接地系统可靠性和抗干扰能力的技术措施
火电厂的热工控制系统工作环境存在大量复杂的干扰，其表现轻则影响测量的准确性和系统工作的稳定性，严重时会造成设备故障或控制系统误发信号造成机组跳闸，因此热工控制系统最重要的问题之一，就是如何有效地抑制干扰，提高所采集信号的可靠性。接地是抑制干扰、提高热工控制系统可靠性的有效办法之一。其接地包括两个部分，一是交流地全地），它为故障和高频噪声提供一个低阻抗的排泄通道，并使设备外壳保持与地等电位，保护人员不受电气伤害。二是系统直流地（公共地），它为数字式过程控制系统建立一个零参考电位，同时能有效消除高频噪音。接地极使用厂内的地网电极，它是与大地良好的接触导体，通常使用埋入地下的一根或一组铜棒。一般要求接地极的对地电阻小于5欧姆。在电源分配盘的进线处，接地线与中性线必须可靠短接，接地线与火线、中性线同时布线至热工控制系统用电设备的接线端子。对于没有电源输入的设备，如I/O端子柜，应采用绝缘铜导线将机柜接地螺栓与其供电的相邻模件柜的接地螺栓相连。机柜安装底座应与机柜等电位。在机柜底部有直流公共排以供连接直流地。此直流公共排在机柜内与交流地和机柜是隔离的。以与直流接地极相连的接地排为中心，星型连接各个模件柜的直流公共排。各端子柜与其相应的模件柜也用星型接法连接。系统外部信号接线和屏蔽线与接地有关。屏蔽线应该只在单端接地，在机柜侧接地时接至机柜两侧的屏蔽棒上，该屏蔽应该与交流安全地连接在一起。不接地的一端应作绝缘处理。屏蔽层应该一进入机柜即剥出并接在屏蔽棒上，外露的屏蔽线越短越好，屏蔽线之间与其他金属导体之间应绝缘。
2.3提高热工电源系统可靠性
分散控制系统宜采用双路冗余方式供电，进线分别接在不同供电母线上，热工保护电源应采用UPS供电。进线电源经过系统电源配置柜后应分两路接入模件控制柜，这两路冗余电源应进行切换试验。所有的电源切换试验可分为静态和动态，静态试验可在系统上电复原初期进行，主要考验在电源切换过程中机柜、卡件及端子板等的供电是否正常，是否有短时失电现象等；而动态试验则是在机组调试进入一定阶段后，热工控制系统已与就地信号采集元件和执行机构等建立连接，即系统开始进入工作状态后进行，主要考验在电源切换时，系统采集和控制功能是否正常进行，如信号是否出现短时坏值，执行器（尤其是模拟量控制）是否有异常动作。只有可靠的供电系统，才能在根本上保证功能正常实现。另外对过程控制站的电源和一些保护执行设备（如跳闸电磁阀）的动作电源也应该监控起来。
2.4热工控制逻辑优化研究
热工控制逻辑，仅根据被控设备的工艺要求设计，往往经不起实际运行的考验。一台新建机组（甚至运行多年的机组）的控制逻辑往往会发生这样或那样的问题，除了设计单位套用典型设计，未很好总结改进前者设计控制逻辑的优劣外，还因为构成热工控制系统的测量部件（测温元件、导压管、阀门、逻辑开关、变送器）、过程部件（继电器接点、模件等）、执行部件（执行机构、电磁阀、气动阀等）和连接电缆等，由于产品质量、环境影响、运行时间延伸和管理维护等因素的变化，容易出现故障而引起。经统计不少故障，仅仅是因为某一个位置开关接触不良或某一个挡板卡涩而造成机组跳闸，如逻辑设计时考虑周全就应该可以避免。
2.5完善《分散控制系统故障应急处理预案》
目前国内大中型火力发电机组热力系统的监控，普遍采用分散控制系统，电气系统的部分控制也正在逐渐纳入其中。由于分散控制系统形式多样，各厂家产品质量不一，分散控制系统各种故障，如供电电源失电、全部操作员站“黑屏”或“死机”、部分操作员站故障、控制系统主从控制器或相应电源故障、通讯中断、模件损坏等故障仍时有发生。有些因处理不当，造成故障扩大，甚至发生炉爆管、机大轴烧损的事故。因此防止分散控制系统失灵、热控保护拒动造成事故的发生也就成为机组安全经济运行的重要任务。各个电厂都应制定详尽可行的分散控制系统故障时的应急处理预案，并对运行和检修人员进行事故演练
3.结束语
火电厂热工自动控制系统是火电厂运营的核心系统，提高这一系统的可靠性，对火电厂起着十分重要的作用。火电厂管理人员要不断地优化热工控制系统，提高电厂运营效率，保障火电厂的安全运营。面对电力市场激烈的竞争，火电厂时刻不能松懈，在增强热工自动控制可靠性的同时，提升整个电厂的竞争力，更好的为国民经济服务。
参考文献：
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[2]丁卉，秦林.浅谈电厂热控系统运行可靠性的研究[J].科技风，2011(10).