摘要：随着DCS控制系统的成熟发展，热工自动化程度越来越高，因其巨大的优势，机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了极大的提高。然而，热工保护的误动、拒动仍时有发生。如何防止DCS系统失灵及热工保护误动、拒动已成为电厂日益关注的焦点。基于此，本文重点论述了电厂热工DCS保护误动、拒动原因及对策。

关键词：电厂热工;DCS系统;保护误动;拒动;原因;对策

热工保护系统在电厂中起着重要作用，优化热工保护系统的应用，能提高电厂生产能力，降低其生产事故和安全事故发生率。此外，热工保护系统是电厂的核心功能设备，一旦出现意外情况，如误动、拒动，将带来严重后果。因此，要加强对电厂热工保护误动和拒动原因的分析，采取科学有效的措施，确保电厂热工保护系统的安全运行。

一、DCS系统概述

DCS系统（集散控制系统）是以计算机控制中枢，以通讯网络为媒介，采用过程监控与控制两种方式实现对生产设备、仪表的控制，进而达成对整个生产过程的控制。DCS系统横跨多个学科，是一项综合性较高的工程系统，其整合利用了现实技术、计算机技术、控制技术、通信技术等多门先进技术，在运行可靠性、操作灵活性方面具有极优异的表现。此外，DCS系统具有良好的外延性，能与外部单元实现良好的对接，达到协调运转的目的。除控制性能优异外，DCS系统独特的结构特性还给系统维护、维修提供了便利。上述特点使DCS系统适用广泛，在许多领域都能发挥出高水平的控制效果。随着计算机和网络技术的进一步发展，DCS系统正在向网络化、多元化、集成化方向发展，并在现代工业化大生产控制领域发挥出越来越大的作用。

二、DCS系统在电厂热工中的具体应用

DCS系统在很多行业中都得到了较广泛的应用，在电力行业中也不例外。目前，我国大部分火电厂都使用了DCS系统，并且整体系统的使用也较成熟，已取得了显著的成效。在火电厂生产运作体系中，DCS系统主要是对电力生产过程进行深入全面的控制，避免出现机组非异停事件等影响安全生产的责任事故。因此，整个系统中最关键的是保护体系，能给火电厂的运作提供诸多保护职能。但在实际使用时，DCS系统也会因各类因素的影响而出现误动和拒动情况，使电力生产出现一些不稳定因素。在这种情况下，有必要分析DCS系统保护误动和拒动的成因，并提出相应控制措施。

三、电厂热工DCS保护误动和拒动的原因

1、DCS软硬件故障。电厂热工DCS控制系统，是基于各项机械硬件与软件的配合使用而实现的，因此此系统的基础就在于其软硬件，而当软硬件出现了故障，就可能造成保护功能的误动和拒动。电厂热工DCS控制系统中，其软硬件主要包括信号处理卡、输出模板、设定值模板及CCS、DHH控制站，其中CCS、DHH控制站时较常见的软硬件故障部位，其中的控制器市场会因故障原因，而触发停机保护机制，此时DCS保护功能机会出现误动和拒动现象。此外，火电厂会对DCS系统进行一系列的启停检测，此项检测的实施主要是通过DCS本身的查询电压来完成，而大多数的DCS控制系统，其为了防治外部电路对系统再次影响，会在每个端子板上设置保险丝，以此在短路或受到强电压时，保险丝会自行熔断，从而保护整体电路，但保险丝为起到保险作用，其熔点往往较低，时常会因设备高频率运作而熔断，此时电路通知系统保护功能就会启动或因无法检测具体原因而产生误动、拒动。

2、热工元件故障。电厂热工DCS控制系统运行中，发挥保护功能的重要部位是热工元件，其充分采集信号，处在热工保护系统的最前端。一旦热工元件出现不稳定问题，将会在很大程度上降低热工保护系统的整体安全性，易引发一些后续的故障问题，致使DCS控制系统出现误动和拒动。同时，热工保护系统会设置较高的灵敏度，形成较完整的保护装置系统，易导致电力系统实际运行中流量、压力、温度等出现误判，发出一些错误的保护信号，进而主辅机设备出现误动和拒动现象机率较高。

3、电缆接线故障。由于电厂自身的特殊性，信号电缆及接线端子长期处于高温、潮湿、粉尘大、振动大的环境中，造成电缆老化、电缆屏蔽性变差、接线端子腐蚀、接线松动等现象，进而导致信号误发，引起保护误动。例如浆液循环泵的电机轴承温度接线盒安装在电机本体上，浆液循环泵运行时振动大，长期振动易造成接线松动，从而引起电机轴承温度跳变造成温度保护误发，浆液循环泵跳闸。所以在检修管理时，一定要对处于潮湿、高温等恶劣条件下的电缆进行重点关注，每次检修时要加强这部分电缆的电阻测试，检测其绝缘线，若出现电阻值误差较大，要及时更换这些电缆。此外，要利用停机机会开展“查线紧线”，保证热工元件接线无松动，降低热工保护误动率。

4、人为因素。其是引起火电厂热工DCS保护误动、拒动的重要原因，人为因素的发生，大部分是由于工作人员在日常工作维护时，看错端子排接线、使用万用表时不规范、未严格执行两票三制的制度等，比如在某一发电厂中，曾经发生过投汽机真空低保护时，导致汽机保护误动作，对其调查分析后发现，该工作人员在未得知测量信号是否存在情况下，直接将该保护投入，未按严格的保护和规定程序执行，导致汽机低真空保护的误动。

四、电厂热工DCS保护误动和拒动对策

1、优化DCS电源切换。DCS系统是通过两路冗余电源来供电，实际运行操作时，可能会由于电源切换时间过长或电源切换未成功，造成DCS机柜失电。通常，电源切换电路主要由两个继电器共同构成，每个继电器需承担一半负荷的保护工作，若其中一条电路产生电压波动，则会产生电源环流问题，造成整个DCS系统失电。DCS电源供电切换主要是把第一路电源作为负载电源，将另一路电源作为辅助供电电源。若主供电电源运行正常，则整个系统供电主要由主电源进行，这种方案能让电源切换回路的安全性大幅增加，同时另外一路负载切换回路，也使用相同原理，只是第一路和第二路位置调换。可通过UPS分别为两路电源供电，这样能大幅提高整体电压稳定性，避免出现大量波动。

2、提升系统的抗干扰性。系统运行时，会受到多方面干扰，提升其抗干扰性可提升其稳定性，减少保护误动、拒动等问题的发生。以系统接地抗干扰能力提升为例，电厂操作人员在接地过程中，选用截面在20mm2以上的通道线，并将接地电阻、接地极与建筑物的距离、接地点与强设备的距离分别控制在2Ω以下、15m左右、10m以上，这样能使系统接地受强设备、电压、电流等的干扰降至最低，降低保护拒动、误动发生率。

3、改善环境及优化设计。①依据工作环境对设备的影响，应从以下方面展开分析：就地设备与热源、辐射及干扰保持距离，接线盒选择防潮、密封的形式，提高设备防腐蚀能力。此外，将变送器、过程开关等就地设备安装在仪表柜中，必要时采取防冻伴热措施，降低外界环境的影响，延长设备寿命;②DCS控制站电源与DPU冗余设计极为常见，可通过冗余装置监控与判定重要的热工信号。将不同卡件设置在重要测量通道中，降低未知风险发生率，提高系统运行安全性。

4、重视对相关人员操作过程的规范。电厂应认识到通过制度规范降低保护拒动和误动发生的重要性，利用健全的权责机制，强化系统培训等措施，提升操作人员安全意识和操作技能，以及对操作规范性的重视度。虽然电厂的智能化、自动化水平大幅提升，但人工操作任务仍较多，人工操作不规范不仅会导致电力设备、电路性能下降、使用寿命缩减，而且可能诱发更加严重的电力事故。电厂操作人员在接地时，系统在运行中，会受到多方面干扰，提升其抗干扰性可提升其稳定性，应尽可能使其适应就地作业环境或使就地作业环境对其产生的威胁降至最低。

参考文献：

[1]曾阳.电厂热工DCS保护误动、拒动原因及对策分析[J].技术与市场，2019，26（01）：138+140.

[2]杭利新.电厂热工DCS保护误动和拒动原因、对策分析[J].山东工业技术，2017（01）：163.