火电厂中热控DCS保护误动及故障检修技术

1 火电厂中热控 DCS 保护误动的成因

1.1 硬件设备故障

在火电厂，热控DCS 保护误动可由多种硬件设备故障引发。例如，汽轮机轴瓦、内外缸温度元件安装插入深度不足，会致温度测量有差异，引发保护误动；TSI 和DEH 探头长期使用性能衰减，使转速和胀差测量偏差大；重要电机温度转接箱及模拟量卡件接线易氧化，使测量值与实际值偏差大。热控DCS 电子间也有问题，各卡件控制柜接地线阻值不达标、接地铜排氧化，卡件CPU 供电电源模块性能衰减导致供电不足引发卡件误动，重要设备电源空开性能减退，在电压不稳或电流过大时易误动作。汽轮机高中压调门方面，LVDT 长期磨损可能断裂，高中压调门密封不严，蒸汽入水会损坏调门开关信号行程开关；电动执行器选型错误、力矩过小无法适应工况，重要出口调阀应选质量稳定品牌；重要设备电动执行器联杆机械结构插销可能因振动脱落形成隐患。此外，当地环境和气候会影响热控设备，如设备腐蚀、进水；发电机定子冷却水温度控制的气动执行机构长时间运行后阀门动作精度降低；重要设备压力保护开关定值可能变化，电源切换时间间隔过大也会有问题。

1.2 软件和逻辑存在缺陷

目前，火电厂使用的 DCS 品牌众多，国产有北京和利时、浙江中控等，国外有霍尼韦尔、罗克韦尔等。因各火电厂设备和工况不同，DCS 逻辑存在差异。同时，DCS 软件系统设置有不足，如周期扫描设置等方面，且缺少GPS 自动定时功能，导致时间有差异。这种时间差异会对数 析及系统运行协调性产生不利影响，进而影响热控DCS 保护的准确性和可靠性。在实际运行中，软件 能导致隐藏问题，特定条件触发时会引发热控DCS 保护误动，例如数据采集和处理时，时间不准确会使系统对数据判断偏差，做出错误保护动作。

1.3 人为操作失误

在火电厂运行操作中，人为因素是热控DCS 保护误动的重要原因。例如，工作人员投退保护时可能因疏忽或不熟悉流程而操作失误；机组运行时随意修改保护定值，会破坏保护逻辑，增加误动风险。此外，工作人员精神状态不佳会导致注意力不集中，易出现误操作；部分人员不熟悉保护测点、走错间隔，也可能引发保护误动。

1.4 外部环境干扰

外部环境对热控设备影响大。就地温度元件、压力变送器等热控设备会受外部环境直接作用，恶劣环境如高温、潮湿、强电磁干扰等会加速设备老化、缩短寿命。同时，电子间温湿度影响DCS 控制柜卡件，若温度过高或湿度过大，可能致卡件故障、影响信号传输处理，引发热控DCS 保护误动。

2 火电厂中热控 DCS 保护误动故障的检修技术措施

2.1 硬件设备检修

针对硬件设备故障导致的热控DCS 保护误动，需要全面细致地对各类硬件进行检修。对于温度元件，要检查汽轮机轴瓦、内缸以及外缸温度元件的插入深度，确保其符合安装标准，避免因插入深度不够导致温度测量差异。定期对汽轮机 TSI 和DEH 探头进行性能检测，若性能衰减到一定程度，及时进行更换，以保证转速和胀差测量的准确性。检查重要电机温度转接箱内温度接线及连接到热控DCS 电子间模拟量卡件的接线，清理氧化部位，老化严重则更换，以减小测量值与实际值偏差；检查各卡件控制柜接地线阻值，对不达标者整改，清理接地铜排氧化层。检测电子间卡件CPU 供电电源模块的性能，若供电不足，及时维修或更换模块，防止卡件误动。对重要设备的电源空开进行性能测试，若性能减退，予以更换，保障其在电压不稳定或电流过大时能正常工作。在汽轮机高中压调门方面，检查LVDT 的磨损情况，若有断裂风险及时更换。检查高中压调门密封情况，修复密封不严处，防止蒸汽凝结水渗入损坏调门开关信号行程开关。若电动执行器选型错误，及时更换合适型号，优先选罗托克、EMG 等质量稳定品牌。检查重要设备处电动执行器联杆机械结构插销，确保牢固，防止因振动脱落。考虑火电厂当地环境和气候因素，对热控设备做防腐、防水等防护措施。定期维护发电机定子冷却水温度控制的气动执行机构，提高阀门动作精度。检查重要设备压力保护开关定值，有变化及时调整，优化电源切换时间间隔。

2.2 软件和逻辑优化

由于软件和逻辑存在缺陷会引发热控 DCS 保护误动，所以需要对DCS 软件和逻辑进行优化。针对不同DCS品牌，结合火电厂的实际工况，对 DCS 逻辑进行全 估和调整。 优化 CS 软件系统的设置，如合理设置周期扫描、完善历史曲线库、优化SOE 点等 间差异，确保数据记录、分析以及系统运行的协调性，提高热控DCS 保护 可靠性。 建立软件和逻辑的监测机制，及时发现隐藏的问题。对数据采集和处理过程进行监控，确保系统对数据的判 断准确无误，避免因时间不准确导致的错误保护动作。

2.3 人员培训与管理

人为操作失误是导致热控DCS 保护误动的重要因素，因此要加强人员培训与管理。对工作人员进行专业培训，使其熟悉热控DCS 保护系统的操作流程，特别是投退保护的正确操作方法，减少因疏忽或对操作流程不熟悉导致的失误。严禁工作人员随意修改保护定值，明确修改保护定值的审批流程，确保原有的保护逻辑不被破坏。关注工作人员的精神状态，合理安排工作时间和任务，避免因疲劳导致注意力不集中而出现误操作。加强对工作人员的考核，提高其对设备保护测点的熟悉程度，防止走错间隔等情况发生。

2.4 外部环境改善

外部环境干扰会影响热控设备的正常运行，所以要改善外部环境。对就地温度元件、压力变送器、压力开关、电动执行器等热控设备采取防护措施，如安装防护罩、设置防潮层等，减少高温、潮湿、强电磁干扰等恶劣环境对设备的影响，减缓设备老化速度，延长使用寿命。控制电子间的温湿度条件，安装温湿度调节设备，确保电子间温度和湿度在合适的范围内，防止卡件因温湿度问题出现故障，保证信号的传输和处理正常，避免热控DCS 保护误动。

3 结语

综上所述，火电厂热控DCS 保护误动是硬件故障、软件和逻辑缺陷、人为失误及外部环境干扰等多因素共同作用的结果。针对这些问题提出的硬件检修、软件和逻辑优化、人员培训管理及外部环境改善等故障检修技术措施，针对性和实用性强。实际运行中，应综合运用这些措施，建立科学完善的热控DCS 保护误动防范体系。通过定期设备维护、软件更新、人员培训和环境监测等工作，及时解决潜在问题，减少热控DCS 保护误动，保障火电厂机组安全、稳定、高效运行，为电力可靠供应提供技术支撑。

参考文献

[1]张峻，陈志祥，王明新.火电厂中热控 DCS 保护误动及故障检修技术[J].自动化应用，2025，66（09）：214-216.

[2]薛文栋.电厂热控DCS 控制保护回路误动作原因和解决措施研究[J].电力设备管理，2025，（02）：105-107.