查天毅,方 埭
(華能國際電力股份有限公司 長興電廠,浙江 長興313100)
隨著電力系統(tǒng)機組自動化程度的提高,機組容量的逐漸增大,熱工DCS系統(tǒng)作用的重要性就越來越顯著.機組的開停機、升降負荷、輔機的順控啟停、保護聯(lián)鎖的完善、AGC和一次調頻的投切、自動的穩(wěn)定投入,直至所有系統(tǒng)參數(shù)的顯示、機組性能的計算和事故原因的記錄分析都越來越離不開熱工DCS系統(tǒng).對于熱工控制系統(tǒng)自身來說,外圍設備就是人的四肢,而DCS控制系統(tǒng)就是人的大腦.但四肢再發(fā)達,頭腦很簡單,是不能適應快速發(fā)展的電力現(xiàn)狀的.為了保障熱工DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行,需要熱工人員對其硬件、軟件有一個充分的認識,并在日常檢修維修中積累經(jīng)驗,通過在調試和故障分析中充分運用DCS系統(tǒng)知識,為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行打下良好的基礎.
華能長興電廠從2000年開始投用上海新華DCS控制系統(tǒng),在這10年中,通過日常維護和設備檢修、事故處理等積累了一定的經(jīng)驗.現(xiàn)就此展開關于提高熱工DCS系統(tǒng)可靠性的討論.
日常的設備巡檢十分重要,它是預防設備重大事故發(fā)生的有力手段.要合理確定好DCS系統(tǒng)的巡檢內容,需要認真檢查電子室的溫度和濕度、網(wǎng)絡交換機的運行狀態(tài)、DPU/卡件/BC通訊卡/電源模塊的電源指示和運行狀態(tài)、UPS的負荷狀態(tài)、各卡件/模塊/網(wǎng)絡的冗余狀態(tài)、操作員站/工程師站/歷史站/多功能站的運行狀況、各計算機的CPU負荷率、網(wǎng)絡的通訊負荷率、DPU的負荷率、GPS的對時、歷史數(shù)據(jù)是否正常存盤、硬盤空余容量、與SIS的數(shù)據(jù)通訊是否正常、網(wǎng)關機是否正常運作、打印機/鍵盤/鼠標/顯示器等外設的狀況、各機柜的溫度和風扇通風狀況等一系列內容,每一項的檢查內容都要仔細記錄在紙上,使許多設備隱患都可以在日常巡檢工作中得于及時發(fā)現(xiàn)和盡早排除.
硬件是DCS系統(tǒng)構成的基礎,所以必須掌握整個網(wǎng)絡的布置和各個環(huán)節(jié)的作用.通過翻閱廠家資料和備件的對比,可以了解卡件對應的功能、卡件上各個跳線的作用、冗余網(wǎng)絡的構成、DPU的硬件配置.所有的DCS運行設備必須有適量的備件以供更換.
(1)安裝.由于人機接口站有時需要更換,這時就用到軟件安裝的功能.我們可以在廠家的指導下一步步熟悉DCS軟件安裝的步驟和需要擁有的功能,必須的安裝環(huán)境和必要的配置,對報表定時打印的配置和數(shù)據(jù)庫的一些設置,網(wǎng)絡通訊功能的部分限制方法,以及不同級別的人機接口機的權限分配.安裝熟悉了,對于機器內主要的文件就有了一定的了解,對處理由于人機接口站內文件缺失和設置缺失造成的故障就擁有相應的優(yōu)勢.
(2)軟件的應用.DCS軟件在應用上按電力系統(tǒng)實際情況可分為DAS、CCS、MCS、SCS、FSSS等部分,在功能應用上可分為邏輯組態(tài)和畫面組態(tài).只有熟悉了邏輯組態(tài)中常用功能塊的作用和每個腳的實際定義,才有了邏輯組態(tài)的基礎.只有會分解組合畫面組態(tài)的常用畫面,并理解其操作步驟,才能真正做好畫面組態(tài)工作.
修改邏輯主要要抓好制度,要有一個能切實為熱工人員所運用的DCS邏輯組態(tài)強制制度.如上海新華的XDPS系統(tǒng),可以滿足在線修改,不需要離線修改后再裝,所以在條件滿足的情況下都是運行中修改組態(tài).在線修改要求一個人修改,一個人監(jiān)督,如果只有一個人懂,就會失去監(jiān)督的意義,因為在線修改一旦改錯,直接影響設備的安全運行,后果不堪設想.所以要保證兩個人的能力都能達到要求,在線修改一定要有記錄,尤其是在晚上處理緊急事件時,檢修人員需要有清醒的頭腦和良好的制度來互承.
DCS事故處理預案需要實際、具體,并且切實可用,對冗余設備的故障和在線更換卡件更應加強注意,有些卡件在線插拔后輸出數(shù)據(jù)會亂跳或回到出廠值.實際上在機組停運時可以模擬進行試驗,像熱工上常用的保護聯(lián)鎖都可以在機組停運時做試驗.事故預案不應該流于形式,一個通過試驗的事故處理預案可以更讓人放心,也更對DCS設備安全運行有保障.
由于許多情況,如事故后查找歷史數(shù)據(jù)、收集資料、報表等,需要我們能及時地找到有效的歷史數(shù)據(jù).所以每月的歷史數(shù)據(jù)備份導出、保管就顯得很重要.而在機組停運檢修中,由于人機接口站在清灰時需要停電,這時組態(tài)有可能會恢復到初始化狀態(tài),以及為了防止組態(tài)誤操作引起的后遺癥,所以必須將所有人機接口站硬盤上的組態(tài)內容保持一致,并對組態(tài)進行定期備份,同時妥善放置.
(1)修前準備.首先機組停前必須對DCS硬件和軟件進行檢查,記錄缺陷,以便停后更換故障部件,對無法處理的部分可聯(lián)系廠家咨詢解決.對軟件組態(tài)和歷史數(shù)據(jù)進行備份儲存.
(2)設備清灰.機組停運后,對機柜、人機接口站、網(wǎng)絡交換機、卡件、電源模塊、DPU進行檢查清灰,觀察有無損壞腐蝕現(xiàn)象,清灰時要注意人身先將靜電放盡,清灰時要注意風力輕柔,不應對設備造成損傷,要做好卡件的記號,正確插拔卡件.
(3)UPS放電.對UPS電池進行放電,必要時進行更換.對電源冗余必須做好試驗,確保冗余切換的可靠.這包括正常工作電源和備用電源在UPS上的切換,以及機柜冗余電源的無擾切換.
(4)風扇檢查.機柜、DPU、UPS等設備附屬的風扇必須全部進行清掃和試驗,如有故障必須更換.如機柜外的風扇在運行期間可以更換,機柜內、DPU內及UPS內的風扇在運行中無法更換,所以在機組停運期間必須檢查處理.UPS風扇可以在檢修期間由內置方法改為外置方式,電源獨立布置以方便運行中檢修.
(5)冗余試驗.網(wǎng)絡、人機接口機、通訊卡件、DPU的冗余切換試驗必須全部試驗無誤并記錄在案.
(6)組態(tài)試驗.停機期間,可以對硬件進行進一步的了解熟悉,對軟件邏輯進行模擬試驗,也是熟悉修改組態(tài)的最好時機,是熱工DCS系統(tǒng)現(xiàn)場培訓的良機.
在機組運行時無論是在線修改邏輯還是離線修改后下裝,都具有一定風險的.因此,在其他電腦上構建仿真機,通過實際組態(tài)的復制,可以讓熱工人員放心學習,了解邏輯組態(tài)的具體內容,可以學習研究已經(jīng)完成投運的邏輯,也可以在仿真機上搭建組態(tài)并做畫面和邏輯的聯(lián)動試驗,還可以通過仿真練習來提升DCS組態(tài)的熟練度(包括加點目錄,增加邏輯組態(tài)和畫面等工作),提高技能水平,這也是DCS培訓的一種切實有效的方法.
維護人員在檢查操作DCS系統(tǒng)時,要認真仔細,并擁有扎實的基本功,擁有一定的電腦知識,熟悉軟硬件的維護常識,并對事故處理具備相應的處理經(jīng)驗,嚴格按照規(guī)章制度來實行,并及時學習其他電廠的事故案例,經(jīng)常與廠家技術人員保持技術聯(lián)系,熱工DCS系統(tǒng)的可靠性才會逐步提高.