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提高燃煤发电机组热工保护可靠性的措施

宋伦金

【摘要】以某电厂300MW燃煤发电机组在A级检修期间的精细化管理为例,从

热工保护系统电源的合理设置、分散控制系统保护和汽轮机紧急跳闸系统的逻辑优

化、更换数字式电液调节系统的注意事项等方面,分析和总结了提高燃煤发电机组

热工保护可靠性的措施.该机组在A级检修后700多天未出现异常,实践表明通过合

理的设备改造、逻辑优化和强化管理,可以有效提高热工保护的可靠性.

【期刊名称】《广东电力》

【年(卷),期】2013(026)006

【总页数】4页(P93-95,99)

【关键词】热工保护;分散控制系统;主燃料跳闸;汽轮机紧急跳闸系统;炉膛安全监控

系统

【作者】宋伦金

【作者单位】广州恒运电厂,广东广州510730

【正文语种】中文

【中图分类】TK32

某电厂300MW燃煤发电机组采用GE新华控制工程有限公司的XDPS－400型

分散控制系统（distributedcontrolsystems，DCS）对主机和脱硫系统进行一

体化控制，共安装了22对分散处理单元（distributedprocessingunit，DPU）。

本文以该机组2011年1月A级检修期间控制系统的精细化管理为例，分析和总

结提高燃煤发电机组热工保护可靠性的措施。

1提高热工保护系统电源的可靠性

热工保护系统的电源是整个热工保护的重点，若电源丧失，则热工控制设备瘫痪，

不但无法保护机组设备的安全，甚至会导致机组误停及人身伤害。因此，对于重要

的热工控制设备，必须设计双电源系统，并将每路电源的状态信号送至DCS进行

集中监视。

1.1DCS的电源设置

DCS必须设置两路可靠、独立的电源系统，一路为不间断电源（uninterrupted

powersupply，UPS），另一路为保安段电源。UPS和保安段电源在DPU柜内

可以相互切换；另外，UPS最好采用三路供电电源，即工作电源（通常取自本机

组保安段电源）、旁路电源（最好取自另一台机组保安段电源）和直流电源（取自

厂用直流电源系统），并在DCS界面设置各路电源失电报警功能，方便运行人员

连续监视。

GE新华控制工程有限公司的XDPS系列产品，每对DPU按冗余设计：主DPU接

UPS，副DPU（热备用）接保安段电源，所有5V、24V、48V直流电源模块也

冗余配置［1］。一路接UPS，另一路接保安段电源，同时操作员站也分挂两路电

源。这样，即使一路电源故障或切换不成功，每台DPU柜内的DPU和电源模块

仍有一半电源工作正常，无须接受切换后的电源，有效防止了一路电源故障导致

DPU柜内的主、副设备都重新启动的风险，以维持DCS正常运行。

1.2其他重要热工控制设备的电源设置

对于炉膛安全监控系统（furnacesafetysupervisorysystem，FSSS）、汽轮机

监视仪表（turbinesupervisoryinstrument，TSI）系统、汽轮机紧急跳闸系统

（emergencytripsystem，ETS）、风机振动监视装置等均应设计双电源系统，

确保设备正常运行和保护信号正常输出。

1.3重要设备失电报警功能

充分利用DCS强大的软光字牌报警功能，将重要设备的电源状态信息引进DCS，

实现电源监视的集中管理。当某一电源丧失时，DCS立即进行声、光报警，提醒

工作人员尽快检查，确保热工控制设备的电源正常。

2DCS保护逻辑优化

2.1开关量信号的选取

保护信号的选取是保护回路稳定、可靠动作的先决条件，因此对重要保护信号应采

用“三选二”方式，如炉膛压力高高跳炉保护、炉膛压力低低跳炉保护、主蒸汽压

力高高动作电磁释放阀的保护等。“三选二”原则有效避免了信号误发或线路短路

导致设备误动［2］。

2.2单点温度保护优化

对于以单点温度来实现超温保护的热工控制系统，应充分利用DCS的品质判断和

速度变化两个功能块，防止因温度元件或回路故障误发保护信号［3］。具体原理

如图1所示。

图1单点温度保护逻辑QC模块指品质控制（qualitycontrol，QC）模块，Hi模

块指高限（high，Hi）监视模块，V≯模块指速率限制（ratelimit）模块。

当电动机轴承温度品质好（用QC模块判断，表明测点