电厂能源与动力保护系统的可靠性论述

摘要：电力系统的动力保护是我国电力网络建设的重要一环，在火力发电为主的现阶段生产方式中更是如此。本文将基于电厂热工保护系统可靠性提升要求，对电厂热工保护系统常见故障进行综合分析，列举了在目前情况下常见的几种热工系统故障情况。为进一步提高电厂热工保护系统可靠性给出相应的解决对策，旨在为后续电厂的持续稳定运行提供理论参考。

关键词：电厂；热工保护系统；可靠性；DCS保护

前言

热工保护系统作为火力发电系统重要组成内容，其运行可靠性将会直接影响到电厂机组运行稳定性和安全性。然而结合实际情况来看，由于电厂机组设计安全缺陷、人为因素影响、电源故障、DCS软/硬件故障等多种因素的影响，热工保护系统仍然存在误动作问题。针对此种情况，对电厂热工保护系统常见故障进行综合分析，将具有一定的现实意义。

1 电厂能源与动力保护系统运行机制

热工保护系统作为火力发电厂的重要系统组成，其可靠性直接决定着火力发电机组的运行安全性。具体应用中，热工保护系统可实时采集火力发电机组运行参数，并将采集数据与预设范围进行匹配对比，发现采集数据超出预设范围限制后，自动启动热工保护系统中的紧急联动功能，分析故障区域，启动紧急保护措施，避免故障问题对活动发电机组或者其他设备造成更为严重的影响，以降低故障所引起的经济损失。

2 电厂能源与动力保护系统的可靠性提升要求

近年来，随着社会经济的持续发展，社会用电需求不断增加的同时，我国要推进智能电网的建设进度，这就对于火力发电机组参数、容量以及运行稳定性均提出更高的实际要求，促使越来越多的火力发电厂开始实现自动化发展，并由此实现电厂自动化控制管理。在具体应用过程中，热工保护系统主要负责火力发电机组运行数据实时采集和监测，并由此及时发现和处理各类运行故障问题。相较于传统人工保护方式，热工保护系统具有系统功能性强、监测精度高、实时监测等优势[1]，但想要充分发挥热工保护系统的安全保障作用，必须要着重控制热工保护系统运行可靠性。

然而在具体应用中，部分火力发电厂为满足社会日益增长的用电需求，在实际的经营发展中过于重视火力发电机组的建设及运维管理，而对于热工保护系统的可靠性提升则存在一定疏忽，以至于电厂运行中热工保护系统无法发挥最佳运行保障作用，最终导致火力发电机组运行故障问题频发，严重影响电厂的正常稳定运行[2]。由此可见，提高电厂热工保护系统运行可靠性也是影响电厂经营效益的重要因素，所以必须要提高热工保护系统相关重视，做好热工保护系统日常巡视检修工作，保障热工保护系统的运行可靠性，进而真正发挥热工保护系统的运行保护作用。

3 电力系统中热工保护系统的常见故障

3.1 DCS故障

热工保护系统中DCS（分布式控制系统）主要涉及信息处理卡、输电模块、网络通信模块、参数设定模块等，若是其中某一模块出现故障情况，则会导致热工保护系统出现故障问题。例如，某火电厂运行中高调阀行程开关在重力作用下，某1#火电机组高压调门将高调阀形成开关关闭信号作为高压调门“四取三”关闭判断信号，使得DCS运行中错误控制热工保护系统出现误动作情况。

3.2 热控元件故障

热工保护系统中的热控元器件均存在着一定使用寿命，在长时间使用情况下，热控元器件不可避免的会出现老化、损坏等情况[3]。存在故障的热控元器件将会影响热工保护系统运行可靠性，进而导致系统误动作情况。结合实际情况来看，相关故障问题在电厂热工保护系统误动作事件中占比较大。

3.3 电缆接线故障

同热控元件一样，热工保护系统电缆在长时间使用后也会出现老化、破损等故障，相关故障会导致水或者潮湿空气进入到电缆内部，对电缆造成腐蚀的同时，也极易引发电缆虚接、断路等故障，最终引发热工保护系统误动作问题。

3.4 设备电源故障

电厂在引入热工保护系统后，系统内部的DCS可有效提高热工保护可靠性和自动化水平。同时，热工保护系统中集成电源故障停机保护装置，可在电源故障时自动实施停机保护。但结合实际情况来看，热工保护系统的电源模块易存在插件接触不良、设计不合理等故障问题，导致电源模块存在运行故障，最终引发热工保护系统误动作和拒动情况。

3.5 人为因素故障

热工保护系统虽然具备自动化故障检测模块，但其在运行中所发现的各类故障问题仍然需要工作人员进行更为细致性地检修和处理。但由于运维检修人员缺乏足够的技术水平及责任心等因素的影响，实际操作中易留有潜在隐患，进而引发热工保护系统误动作情况。

4 结语

综上所述，随着社会经济的持续发展，如今社会对于电力供应的稳定性和安全性需求也在持续增长。在此情况下，电厂逐步开始引入各类先进技术手段，并推动生产过程实现自动化发展。热工保护系统作为电厂火力发电机组安全保护的重要自动化设备吗，其在应用中可发挥热工设备安全运行保障作用，但受限于当前技术及能力，热工保护系统仍然存在诸多安全隐患，所以为提高系统运行可靠性，进而为电厂安全运行提高保障，必须要对热工保护系统各类故障问题进行重点分析研究，最终促使整个电厂各类设备正常运行，综合提升电厂经济效益。

参考文献：

[1] 李瑞鹏，罗联锋，熊天洪.用精益管理的方法提高热工设备系统可靠性[J].云南水力发电，2022，38（6）：234-238.

[2] 韩新建，韩新春.火电厂热工保护控制系统可靠性技术提升探讨[J].能源科技，2022，20（5）：54-58.

[3] 孟庆博，刁小军，陆海洋.电厂热工保护系统的可靠性分析[J].电子技术，2021，50（11）：166-167.