火力发电厂热控系统电源稳定性及冗余措施

刘辉

摘要：随着当前社会经济的快速发展，火力发电厂的建设数量在不断的增加，在火力发电厂运行的过程中，热控系统的电源稳定性就显得十分重要，一旦出现问题会影响到发电厂的正常运行和生产。

关键词：火力发电厂；热控系统；电源稳定性

1.前言

在火电厂生产过程中，要求有一定的稳定性和延续性，一旦出现问题必须采取相关的措施，保证火电厂生产的稳定运行。

2.电源系统冗余配置

2.1分散控制系统电源冗余配置

（1）DCS(分散控制系统)应配有可靠的2路独立的供电电源,优先考虑独立运行就可以满足控制系统容量要求的2路不间断电源(UPSA/B)供电,分别供给控制站主、从控制站和I/O站电源模件,正常运行时各带一半负荷同时工作。当采用1路UPS、1路保安电源供电,如保安电源电压波动较大,应增加1台稳压器以稳定电源,正常运行时应保证为UPS。

（2）各操作员站、工程师站、实时数据服务器、通信网络设备的工作电源,应分别单独接自电源分配柜的冗余电源,通过双电源模块接入,否则操作员站和通信网络设备的电源应合理分配在2路电源上。

（3）DCS内部的直流电源组件配置,宜采用2N或互备切换并相对均衡输出供电的工作方式。

（4）控制站中所有控制单元、模件、驱动器的工作电源应为冗余电源。冗余电源的直流隔离或切换组件(如二极管)应冗余配置,防止因其故障造成控制站电源系统的故障。

（5）公用DCS电源,应取自2台机组DCS供电电源,经无扰切换后的电源。

2.2电源柜配置

（1）热控系统交流动力电源配电箱应有2路输入电源,分别引自厂用低压母线的不同段;在有事故保安电源的发电厂中,其中1路输入电源引自厂用事故保安电源段。

（2）热控仪表电源柜及辅控系统,均应由2路不同段交流电源,经冗余自动切换供电或与DCS机柜电源来源相同。

3.探讨火力发电厂热控保护技术应用策略

3.1优化控制保护逻辑

近年来，随着科学技术的不断进步，DCS在现阶段的电力系统中得到了广泛的应用，从而使电厂机组的自动化水平得到明显的提高，避免了人工操作失误现象的发生。但是对于大部分火力电厂而言，相关技术人员的专业素质水平较低，导致其在进行控制逻辑的过程中可能会出现一定的操作失误，进而导致系统发生故障，严重的还会造成电厂设备的损坏、人员伤害等，因此火电厂应当从本身热控技术应用的实际情况出发，加大对控制保护逻辑的研究力度，对其中存在的主要问题进行综合性分析，以切实提高控制逻辑的严密性，为今后电厂的安全生产提供保障。

3.2无扰切换逻辑

无扰切换逻辑的优化处理对电场热控保护技术的应用也具有十分重要的作用。一旦在电网系统正常运行过程中，目标负荷超出规定的范围，那么将会导致正确的指令无法正常发出，进而影响系统的运行。因此在对电网系统进行逻辑修改的过程中可以通过利用AOUT算法模块对输出和参数进行科学合理的设置，最大限度的保障目标负荷在正常范围之内。另外AOUT算法模块的应用在实际的运行过程中还可以根据电厂机组运行的状态进行相应的调整和修改，因此电厂机组投入CCS方式的过程中应当保证最高压力或者是最低压力的逻辑修改程序与最高负荷或是最低负荷保持一致。这样当电厂机、炉处于自动方式时，就可以实现对最高压力值或者是最低压力值得调整或者是修改。但是在目前情况下，尤为关键的是如何保证无忧切换的实现，以保证今后在系统运行中可以对机前压力设计值进行一定的修改和调整，同时这而言是提高电厂热控保护技术应用水平的有效途径。

3.3增设保护投入和解除控制按钮

对于大部分火力发电厂而言，DCS热控系统的功能还并不完善，在实际的应用过程中还可能会发生一些异常现象，同时应用逻辑的应用范围也比较狭窄，这就在一定程度上为电厂系统的安全运行埋下了安全隐患，因此为了在一定程度上消除安全隐患，应当增设保护投入和解除按钮，以避免不必要故障的发生。在对热控保护系统进行保护投入和解除按钮安装的过程中首先应当对电厂热控系统的运行情况进行综合性的分析，以保障增设的按钮符合热控系统的应用现状。一般情况下，在“保护投入”和“保护解除”两种按钮的安装之前应当进行一定的逻辑分析，并根据判断的结果将其串联至目标回路中，并在不同的系统运行状态下发挥相应的作用，例如正常运行过程中的保护或者是闭锁保护动作等这些都是该控制按钮作用的外在体现。通过以上的分析可以发现，保护投入和解除控制按钮的增设对火电厂电网系统形成了有效的保护，同时还可以避免操作失误引发的机组设备故障灯发生的概率。

3.4互锁与闭锁

对于火力发电厂而言，互锁与闭锁对热控系统的正常运行具有十分重要的作用，尤其是在对汽轮机进行热控保护的过程中，它的应用在一定程度上保证了逻辑运行的准确性。一般情况下为了避免逻辑混乱情况的发生，对高加的投入逻辑与解列逻辑进行分开处理，通过高加已投入走解列程序，这样以来最大限度的避免了投入逻辑与解列逻辑迭加现象的发生。另外在电力系统正常运行时可以根据热控保护实际需要，一旦有故障信号发出，那么闭锁高加出水电动门的“关”指令就会及时发出，避免了设备损坏发生。对于当前电厂电力系统而言，互锁和闭锁是其常用的热控保护技术之一。

4.UPS故障DCS系统操作员站失电

4.1故障现象

在跳hl前，3号机组的负荷为220MW，在很短的时间内，所有CRT及三块大屏幕、水位电视、火焰都没有显示，然后电气屏出现事故，喇叭响，MFT及汽机跳hl,BPS失电，并且发出光字牌另外4号机发“各用UPS故障”光字牌因为没法对机组进行监控，运行操作人员只能手动进行操作。

4.2原因分析

经验证，根据UPS主路供电运行正常、显示屏显示紊乱的情况，我们可以推测是部分通讯故障—主控板400549板异常断开UPS主回路输入电源，电池供电仍显示正常，再断开直流输入电源,UPS旁路和主回路之间无法自动切换到旁路运行，所以可以推测为电源板400145板异常由此可见，主控板400549与电源板400145的性能明显下降，最终引起UPS异常Y:然INFI-90系统(美国BAILEY公司推出的产品)在控制机柜上配置了后各电源，但是在操作员站OIS和OIC方面，并没有配置后各电源，所以在UPS出现故障后OIS,OIC就会停庄了运行，由此操作人员就无法采取监控手段。

4.3处理措施

更换电源板500145以及主控板400549板;在INFI-90系统操作员站上装设外置式的电源自动切换装置，然后与后各的APS电源;把UPS电源柜的底部进气口改为通风网.以提高散热率。

5.结束语

综上所述，在当前火电发电厂生产过程中，要对热控电源的稳定性进行重点的控制和跟踪，提高工作质量，满足电厂生产的需要。

参考文献

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