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作为高危行业，电厂需要设置相关的保护、联锁，确保设备的正常启停，保障人身、设备和电网的安全。中国的电力事业发展了上百年，由于装机容量庞大，对安全的要求更高，因此对保护、联锁的完整性和投入率考核更加重视。一般情况下，电厂自动、联锁和保护都需要百分百投入，临时解除的需要遵守相关管理规定。
有必要说一下自动、联锁和保护的区别。
我们日常说的自动主要是模拟量控制的自动调节系统，往往此类系统不涉及设备的启停，只与设备的出力大小有关系。比如引风机自动，主要通过控制引风机出力，改变入炉风量，从而达到调整炉膛负压的作用。一般大机组设计两台引风机，风量靠着引风机动叶进行调整。小机组一般设计一台引风机，出力往往通过变频控制。
我们经常提到的自动还有汽包水位自动，也就是所谓的汽包水位三冲量调节，一般情况下通过主给水调节阀的控制来决定给水量，从而达到调节水位的目的。当然小机组一般设计变频给水泵，为避免节流，三冲量调节的执行机构往往是给水泵变频。
此外，氧量自动、除氧器水位调节、减温水调节等都是自动调节，这些自动最显著的特点就是使用的PID控制。一般情况下，电厂使用的模拟量控制都会采用PID+手操器的控制模式。换言之，模拟量控制不一定是PID控制，但PID控制一定是模拟量控制。
联锁一般也与设备的出力有关，甚至参与了设备的启停。比如汽包紧急防水门联锁，在联锁投入后，水位高于一定值打开一次门，水位继续升高打开二次门。再比如凝汽器真空联锁，在真空低于一定值的时候，联锁启动备用真空泵。当然还有很多设备联锁停止的设计，但我觉得这些属于保护。
保护一般指的是在紧急情况下急停系统或者设备的联锁，从原理上，保护是联锁的进一步升级，属于最高级。保护一般分主机保护和辅机保护，比如引风机轴瓦温度高停引风机属于辅机保护，而锅炉保护和汽轮发变组保护则牵涉的设备更多、更重大，属于主机保护。当然这个划分并不权威，只是方便大家学习了解。
锅炉的保护包括引风机全停、送风机全停、汽包水位高三值等，汽轮机的保护包括轴向位移大、胀差大、轴瓦温度高等，这些基本都是机组的标配。此外，对于单元制机组还包括机跳炉、炉跳机等，这些保护一旦动作，机组将与电网解列，意味着系统停止运行。
从重要性或者优先程度上，一般保护高于联锁，自动一般不影响机组的运行，只是会影响机组运行的稳定性。合理的保护联锁和自动配置，并且保持较高的投入率，对于机组的安全和经济运行，具有重要意义。
无论是自动、联锁还是保护，都是通过热工仪表控制系统实现，因此我们往往在上述名词前冠以热工，而电厂的保护系统我们一般叫热工保护。为了保障设备安全，关于热工保护，我们往往遵循“宁可误动、不可拒动”的设计原则。
所谓误动，指的是保护动作条件不满足，而造成保护动作。
所谓拒动，指的是保护动作条件已满足，而保护未动作。
正常情况下，无论是误动还是拒动，都不是我们希望看到的。但保护的设计有个安全底线，误动往往只会造成设备的非正常停运，而拒动则可能会造成设备损坏。
比如汽轮机瓦温高，如果是因为测点问题造成瓦温高，而相关品质判断未正常判断，那最大的损失就是造成汽轮机跳闸。可如果瓦温高但汽轮机未跳闸，则轻则造成汽轮机烧瓦，重则造成汽轮机损坏。所以在保护设计过程中，误动和拒动“两害相权取其重”，一般“宁可误动，不可拒动”！
为了防止保护误动，我们往往也会增加一些信号的判断条件。还是以汽轮机瓦温为例，一般会设计多组瓦温，通过多个温度的综合判断排除单个测点不可靠的问题，通过瓦温的品质判断（量程、变化速率等）排除单个测点不真实的问题。这些手段都是为了解决保护误动的可能性。
但是我们很少对条件进行过分限制，比如通过多个测点超保护动作值取与的关系，这样一旦有一个测点监测出现问题，就极易造成保护拒动。所以，对于温度保护，除了增加品质判断以外，往往使用某个测点超保护值、其他测点超报警值，两者再取与的设计关系。很多电厂为了保护更加牢靠，包括很多小机组，由于设备没有设计足够的测点，所以使用了单测点保护。这样减少了保护拒动的可能，但增加了保护误动的可能。
《二十五项反措》中规定，“所有重要的主、辅机保护都应采用“三取二” 、“四取二”等可靠的逻辑 判断方式。”
但的确也存在很多设备测点设计不足，后期增加测点有难度等问题，所以很多机组不得已使用了“二取二”甚至是单测点保护，这些都是行业内遇到的问题。但是，一般大机组基本不存在此类情况。
除了要多测点参与保护，上文反措提到的“相对独立原则”在很多小机组也落实存在问题。比如润滑油压保护，一般设计三套独立的测点取样系统，但是很多小机组使用了“一拖三”的方式，甚至与停盘车、联启油泵的压力开关使用同一个取样装置，设计存在严重隐患。
关于“宁可误动、不可拒动”最经典的应该是汽轮机AST电磁阀运行常带电的设计，也就是机组正常运行期间，AST电磁阀始终带电，如果ETS动作发出，AST电磁阀失电，紧急关闭主汽门，从而达到紧急停机的目的。之所以采用这样的设计，就是为了避免机组运行期间电磁阀不能正常动作。如果采用电磁阀得电动作，运行期间出现紧急情况，电磁阀故障或电源系统故障造成电磁阀不能正常的得电，则很容易引发机组不能停运，造成事故扩大。
在过去的工作中，曾亲身遇到过一次AST得电动作的设计，当时与业主的领导反映情况，对方反问我如果误动作了怎么办？很多人其实还是没有意识到保护设计的目的，一些事故的发生，往往与一些外行和不专业的管理有很大关系。
著名科幻作家刘慈欣也是电厂出身，我想他肯定是非常理解这套设计的。在《三体》中多个场景其实就是使用的“失电动作”原理，比如云天明设计的核威慑系统，自己一旦死去，威慑信号就会自动发出。
关于电厂控制系统的合理性，其实还有很多可以说道的细节，比如机组启动冲转使用的汽轮机转速信号，一般机组系统转速使用的是三取中信号，原来一直觉得设计很合理。后来遇到过一次问题，三个转速中有两个转速失真，但是这两个转速并没有出现品质判断问题，只是转速值比另一个正常值偏低，而且冲转过程中不再增长。由于使用的三取中逻辑，此时参与转速控制的系统转速其实是一个故障转速，系统转速始终没有变化，所以偏差调节造成调门不断开大，真实转速其实已经远超系统转速。
这种情况往往比较危险，所以后来在组态逻辑的时候，我习惯使用“三取高”的设计，当然这种情况往往比较少见，但如果考虑到危险性，其实还是要慎重。工作的这些年，还遇到过只有一个转速信号的参与转速控制的，遇到过DEH和TSI转速是一套测点的，违背了监测系统独立性和冗余配置原则。
虽然现在参与的技术工作逐渐减少，但从管理的角度，电厂的一些基本原则不能改变。安全始终是头等大事，在很多领域都是富贵险中求，但在电厂不行，需要踏踏实实，按部就班。“驱动我的，是对未来更美好的思考，这让我被那些可能发生的事情所鼓舞。”但保护我们的，是那些宁可不做也不要冒险的举动！
编辑：兰陵王
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