火力发电厂热控保护系统完善

火力发电厂热控保护系统完善

孙福胜

中国华电集团贵港发电有限公司 广西 贵港 537138

摘要：经济的发展带动了火力发电厂信息化、智能化水平的提高，使得热工保护等应用愈加广泛，但随之而来的是热控设备故障问题。因此，本文对低缸胀差探头安装改造、ETS超速保护完善、锅炉引送以及一次风机停止反馈信号改进以及发电机断水保护完善进行深入的分析，为加强火力发电厂热控保护系统的完善提供参考依据。

关键词：火力发电厂；热控；保护系统

引言：在火力发电厂中，重视对热控保护系统设备改进与管理工作，在防止设备损坏、提高设备运行效率等方面具有积极的作用。同时，在热控保护系统完善的过程中，应依据实际情况对设备进行合理、科学的改造，发挥其积极作用，提高火力发电厂的经济与社会效益。

1低缸胀差探头安装改造

1.1改造原因

某火力发电厂400MW机组通过测量低压缸和发电机的低缸胀差，发现数值在超限后汽轮机发生了跳闸现象。与此同时，当机组进行正常运行时，发生低缸胀差头由于安装位置具有较大的偏差导致监视仪器丢失。该电厂机组使用的测量系统中，低缸胀差监视仪表属于补偿式输入差胀监视器，同时配有两个直径在20毫米左右的探头。当胀差量高于30毫米时，此时数值高于探头的测量极限值，需要利用两个互为补偿的探头对量程进行分担。若距离未大于交接范围时，低缸胀差的数值在8毫米左右时便不再发生改变，此时也将失去监视与保护的作用。当距离大于交接范围时，数值会转到18毫米，容易出现误动停机的问题。当探头与探头之间的距离大于交接范围时，两个探头将无法再发挥其应有的作用。通过仔细分析得出，在机组进行探头的拆装时，未能够进行准确的测量，仅通过游标卡尺对机械的尺寸进行测量，加之机械拆除时的温度与安装温度并不相同，使得实际的尺寸出现一定的偏差，甚至出现偏差数值大于1.5毫米的情况。除此之外，将探头安装在机壳上导致距离无法固定。当安装探头后，探头与仪表不能实现仪表和探头的联动试验。探头属于隐蔽性的工程，在安装完成后，极少会对其进行调整，但为解决上述难题，需对低缸胀差的安装方式进行合理、科学的改造。

1.2改造方法

通过将两个探头进行固定的方式，防止在交接时出现问题，可利用支架完成上述设计。随后，通过加装滑轨以及调节旋钮的方式帮助探头实现正、反向的移动，以标尺进行数值的测量。将探头安装完成后，进行探头仪表的试验^[1]。

1.3改造效果

在后期的探头检修过程中，将探头、仪表以及控制器进行同步对比，发现改造后的探头再未发生测量回路以及监视失去的情况。

2ETS超速保护完善

2.1增加闭锁原因

某火力发电厂使用的是ETS超速转数表，对该表进行自检时发现，所有的开关量在输出继电器后出现吸合2秒左右。在该厂中，5号机组曾因UPS电源故障问题，导致供电电源迅速降低，使得2号与3号转速表发生失电现象，而ETS中的两个通道出现超速跳闸，最终致使整个机组发生跳闸事件。

2.2改进方式和效果

改进方式：加增四块转速表，其中1号和2号使用UPS电源，3号和4号则使用保安电源。将电源监视继电器的接点在上电的过程中闭锁2秒左右。

改进效果：在改造完成后，再未发生上述问题，即ETS再未出现超速保护误动的现象。

3锅炉引送以及一次风机停止反馈信号改进

3.1改进原因

以送风机为例。火电厂的电气状态反馈点有三个，分别为2个停止信号和1个运行信号。原来的DCS系统存在弊端，为改善上述问题将三个反馈状态点接入到了四个DCS的子控制器当中。当运行信号进入到锅炉的控制柜时，停止信号进入锅炉的侧控制柜。而另外一个停止信号则进入FSSS控制柜中。但进入到FSSS系统中的点只能实现风机全停的功能。

3.2安全隐患

由于电气中的三个反馈点未依据相关安全标准进行使用，极易造成保护误动、拒动或联锁的问题。加之该电厂曾发生送风机信号消失导致机组发生减负荷问题，同时，由于电流信号属于外部的网络通信点，稳定性较差，可靠性不足。

3.3改进方案及改进效果

改进方式：依据相关标准，信号流程使用机组跳闸的方式，进而实现系统优先使用。对风机的停止信号进行有效的改进，原进入到FSSS内的停止信号不发生改变，运行信号通过网络点进行相应的运算。利用网络点与硬接线送到SCS系统中进行使用，避免发生误动或者拒动的问题。加增三个信号不匹配光字牌。并增加 3 个信号不匹配光字牌报警。同时，停止使用SCS系统。

改进效果：通过改造后，使得电气到反馈信号的动作准确，并未再次发生信号误动的问题，使得机械减负荷事件再次发生。

4发电机断水保护完善

4.1改造原因

某火力电厂的3号和4号于上世纪90年代正式投入使用。在当时所设计的发电机断水保护方式为单点带保护和一个带有流量压力开关跳闸。在使用过程中，曾出现由于单一压力开关发生损坏后导致保护误动机组发生跳闸现象。

4.2改造方案及效果

改造方案：对于发动机的定子冷却水来说，其工作的正常压力是0.7兆帕，而断水的保护差压开关数值是5千帕。测量管路中的压力较高但其压差较小，因此，原来使用的差压开关无法满足该特点。需要找到能够满足该工况的压差开关，在选择过程中，引进了某厂家的品牌压差开关。选择三个压差开关的同时，增加了三个水压低压力的开关。之所以进行上述改造，其原因在于由于孔板仅有一个，因此，若孔板发生损坏则容易发生保护误动或拒动事件的发生。除此之外，定子冷却水的水泵的运行状态也能够较好的成为保护条件。从而有效避免压力和流量测点发生损坏发生保护误动或者拒动的问题。因此，最终选择了以下方案，即流量与压力低于保护定值时，其输出的发电机断水保护信号能够到达电气跳闸发电机^[2]。

改造效果：通过改进后，并未发生由于测点因素导致保护误动或者保护拒动。

结论：总而言之，由于热控的种类较多且数量也较多，因此，需要应用不同的技术原理对热控进行完善与优化，同时，有助于提升技术的应用能力。所以，需要在技术的应用过程中，注重与实际相结合，采取相应的解决对策，进而实现火力发电厂的可持续发展。

参考文献：

[1]陈龙,许朋,任伟文.火力发电厂电气-热控一体化控制技术分析[J].品牌与标准化,2021(05):127-128.

[2]贾彦伏.火力发电厂的热力系统节能措施优化[J].电子技术,2021,50(08):254-255.