热工电气联锁保护误动作原因分析与改进措施

前言

热工电气联锁保护系统作为一种先进的安全防护技术，被广泛应用于电力、化工、冶金等多个行业领域。其核心功能在于确保各类设备在出现异常情况时能够及时地切断电源或调整运行状态，从而有效地避免潜在的事故发生。然而，在实际的生产运行过程中，联锁保护系统却常常出现误动作的现象。这种误动作不仅会对生产效率造成负面影响，降低企业的经济效益，还可能带来安全隐患，甚至引发更为严重的安全事故。误动作的原因是复杂且多方面的，涉及硬件设备、软件系统以及人为操作等多个层面。

一、热工电气联锁保护误动作的典型原因分析

（一）信号传输过程中存在干扰导致误判

在热工电气联锁保护系统中，传感器采集的信号需长距离传输至控制单元，此过程存在多种干扰因素，可能导致信号失真或误判。首先，电磁干扰常见，工业环境中大型电机、变频器等设备运行会产生强电磁场，若信号电缆屏蔽层质量差或安装不规范，易受干扰。比如某电厂曾因高压电缆与信号线平行敷设且屏蔽层破损，使温度信号异常波动，控制系统误判为超温故障，触发不必要的停机保护。其次，接地系统不良也会引入干扰，如接地电阻过大、多点接地形成地环路等，会使信号参考电平不稳定。

（二）联锁保护逻辑设定不合理或过于敏感

联锁保护逻辑合理设定是系统可靠运行关键，但企业实际应用中存在逻辑设计保守或与工况不匹配问题。一方面，部分保护参数阈值设置缺科学依据，常简单参照厂家理论值，忽略实际正常波动范围，如某化工厂反应釜温度联锁设定值致系统频繁误动作。另一方面，现代工业多变量、强耦合，传统单参数联锁逻辑难反映设备真实状态，且部分联锁条件存在逻辑冲突，如某电厂给水泵联锁启动与润滑油压力保护条件时序矛盾致系统误判故障。此外，设备运行年限增加性能参数漂移，联锁设定值却多年不调整，也是误动作重要原因。解决这些问题，需基于历史数据统计分析，建立动态调整机制，引入多参数融合判断等智能算法，让保护逻辑贴合实际工况。

二、减少热工电气联锁保护误动作的有效改进措施

（一）优化信号传输路径并增强抗干扰能力

要减少信号传输过程中的干扰问题，需要从多个方面进行改进。首先在选择电缆时，应该优先考虑屏蔽性能更好的型号，这种电缆外层有特殊的屏蔽层，能够有效阻挡外界的电磁干扰。在安装时还要特别注意接地问题，确保接地连接牢固可靠，避免因为接地不良引入干扰。对于距离比较远的信号传输，可以考虑在中间加装信号隔离器，这种设备能够把前后端的信号隔离开来，防止干扰传递。现在很多新建的工厂都开始使用光纤来传输重要信号，因为光纤完全不受电磁干扰的影响，虽然成本高一些，但可靠性非常好。在日常维护中，要定期检查电缆的外皮有没有破损，接头部位有没有松动或氧化，发现问题要及时处理。在布置电缆时也要注意，信号线要尽量远离大功率设备的供电线路，最好能分开走不同的电缆桥架，如果必须交叉时要保持垂直交叉，这样可以最大程度减少干扰。对于特别重要的信号，还可以考虑采用双绞线或者双回路的设计，即使一路出现问题，另一路还能正常工作。

（二）完善联锁保护逻辑并引入动态调整机制

联锁保护系统的逻辑设置需要更加智能化，不能简单地设置一个固定值就完事。在实际运行中，很多参数都会有一定程度的正常波动，如果保护阈值设得太死板，就很容易误动作。比较好的做法是设置一个合理的波动范围，只有当参数超出这个范围一定时间后才触发保护，这样可以避免因为瞬时波动导致的误动作。对于一些关键参数，可以采用多个条件组合判断的方式，比如温度和压力要同时异常才触发保护，这样能大大降低误动作的概率。现在的控制系统都比较先进，可以考虑让保护阈值能够根据不同的运行工况自动调整，比如在设备刚启动时适当放宽保护范围，等运行稳定后再恢复正常范围。定期对保护逻辑进行测试也很重要，可以通过模拟各种异常情况，看看系统会不会误动作，发现问题要及时调整。对于一些复杂的工艺流程，最好能找有经验的工程师来优化保护逻辑，避免出现逻辑冲突或者保护盲区。每次设备大修或者工艺调整后，都要重新评估保护逻辑是否还适用，必要时进行相应修改。

（三）加强关键设备维护管理并建立定期校准制度

要保证联锁保护系统可靠工作，必须做好现场设备的维护保养工作。首先要制定详细的维护计划，明确每台设备需要检查哪些部位、多长时间检查一次。对于温度、压力等重要的测量设备，要重点检查它们的测量准确性，看看读数是不是正常，接线端子有没有松动。安装在恶劣环境的设备要特别注意防护，比如给露天设备加装防雨罩，给粉尘大的地方的设备加装防尘罩。所有测量仪表都要定期进行校准，可以请专业的技术人员用标准仪器来检查它们的测量误差，超出允许范围的就要及时调整或者更换。对于使用时间比较长的老设备，即使还能工作也要考虑逐步更换，因为老设备的故障率会越来越高。平时要多留意设备的运行状态，发现读数不稳定或者有异常声响就要及时处理，不要等到完全坏了才修。每次检修后要做好详细记录，包括发现了什么问题、怎么处理的，这样有助于分析设备的劣化趋势。对于特别重要的设备，可以考虑准备一些备品备件，这样出现故障时能快速更换，减少停机时间。

（四）提升操作人员技能水平并规范日常巡检流程

操作人员业务能力影响联锁保护系统运行质量，需重视培训。新员工上岗前接受系统培训，要会操作且了解原理和保护功能作用。定期组织技术讲座，由老师傅讲解故障处理方法、分析误动作案例。日常巡检制定标准化流程，明确检查内容、方法及问题处理方式。巡检时留意设备异常声响、振动、气味，养成对比观察重要参数的习惯。每次误动作认真分析原因，整理典型案例供学习。建立考核机制，奖励发现重大隐患的员工。创造交流机会，让不同班组员工分享经验。培养员工应急处理能力，定期组织模拟演练以应对紧急情况。

三、结语

热工电气联锁保护系统的误动作问题涉及多方面因素，需从硬件、软件及管理层面综合施策。通过优化信号传输、完善逻辑设定、加强设备维护及提升人员素质，可显著降低误动作发生率，保障生产系统的稳定运行。未来，随着智能监测技术的发展，联锁保护系统的可靠性将进一步提升。企业应持续关注新技术应用，并结合自身实际情况，不断优化联锁保护策略，为安全生产提供有力支撑。

参考文献

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