主油箱油位低保护逻辑优化

主油箱油位低保护逻辑优化

栗景萱

大唐国际发电股份有限公司北京高井热电厂

摘要：主油箱油位控制是保证机组安全稳定运行的重要保护逻辑。

关键词： 控制；稳定性

Logical optimization for low-level protection

for main tank

LiJingXuan (Datang International Power Generation Co., Ltd. Beijing Gaojing Thermal Power Plant )

Abstract: The protection logic of oil level in the main oil tank is an important protection logic to ensure the safe and stable operation of the unit .

Key words: Control； stability

引言

DCS（Distributed Control System）是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。随着DCS控制系统的成熟发展，热工自动化程度越来越高，凭借其巨大的优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还有时发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为电厂甚至大型旋转机械设备控制的日益关注的焦点。

一、主油箱油位保护逻辑简介

热控保护系统是火力发电厂不可缺少的组成部分，它对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时，自动紧急联动相关的设备， 及时采取相应的措施加以保护，从而软化机组或设备故障，避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。主辅设备正常运行时，保护系统因自身故障而引起动作，造成主辅设备停运，称为保护误动。随着热工技术水平的进步和设备的质量的提高，控制理论的快速发展与不断完善，使得电厂热工控制系统的控制品质和自动化水平都得到了极大的改善与提高。但从近几年热工保护情况统计来看，由于热工保护误动引起机组跳闸，造成非计划停运的比例还是较大的。如何避免热工保护误动成为火力发电厂同益关注的问题。

主油箱油位保护逻辑就是一项重要的保护逻辑。当油箱油位低时，会导致润滑油压低，从而影响轴承润滑油量，使得轴瓦间不能形成油膜，引起轴瓦摩擦，影响机组安全稳定运行。在实际工作中，主油箱油位低保护的其工作原理如下：

图一：现存主油箱油位低逻辑

这个逻辑触发的条件是：跳机保护投入且主油箱液位低低、低低2、低低3信号三取二成立时，跳机保护触发。

二、存在问题

逻辑保护存在拒动和误动的两种常见问题，主油箱油位保护逻辑在各个不同单位存在着不同情况。大部分电厂采用三取二的判断逻辑，这在一定程度上可以避免因为某一个测量信号出现问题，而导致拒动误动的风险。在实际应用时，除了要考虑逻辑本身的问题，线路同时也是产生问题的一个方面。如某厂就发生过因测点接入普通机柜，再从普通机柜跨控制到ETS机柜跳机，中间的环节出现问题，导致设备损坏的问题。又比如某汽轮机厂，在机组试运阶段，因为三个测量信号使用同一个测量筒，所以导致液位开关误动作引发汽轮机跳机。

像主油箱液位这样重要的保护，要尽可能少的加入中间环节，一方面可以有效减少日常维护检查的复杂程度；另一方面，环节的减少可以有效的减少出错率和非必要的故障情况。以某厂现行的主油箱保护逻辑为例，就地信号接入控制柜，再经跨控制器逻辑进入ETS机柜进行跳机保护。此种情况下，就地经过硬接线的信号进入逻辑，再由逻辑判断软信号进入机柜跳机。逻辑判断的软信号远不如硬接线的跳机信号安全。所以在这样重要的主油箱油位跳机保护逻辑里面，应采取硬接线进入ETS机柜，直接判断进行跳机保护。

三、优化措施

那么，针对实际运行中主油箱液位保护可能遇到的各种问题，可以从各个方面给出相应的优化方案。

1. 逻辑判断

目前三取二的逻辑判断方式已经在这项保护中广泛应用，但是当其中一点或者两点出现问题，自动由三取二变成二取二或者一取一的逻辑并未广泛推广。这种某个测点出现问题，报警且剔除逻辑判断，可以在第一时间保证逻辑保护继续有效工作。

2. 机柜接线

目前主流接线方式有两种，一种是就地测量信号直接进入跳机机柜，在ETS机柜控制器中进行逻辑判断和输出；一种是就地测量信号进入普通机柜，在逻辑中进行跨控制器信号传输，经由ETS控制器输出逻辑判断结果。前一种的好处是，只涉及到一个控制器，可以有效减少应为控制器故障，而影响保护的情况。

这个逻辑可以从这两个方面进行优化，从而降低逻辑保护拒动误动的风险，实现安全稳定运行。不同单位可以根据自己的情况进行优化调整。

参考文献

1、《火电厂热控系统可靠性配置与事故预防》. 中国电力出版社.2010

2、章素华.燃气轮机发电机组控制系统.中国电力出版社.2012

3、《Composer Harmony》.北京ABB贝利工程有限公司

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