吳艷華

華能營(yíng)口熱電有限責(zé)任公司，遼寧營(yíng)口 115000

在火電廠機(jī)組監(jiān)測(cè)裝置中，DCS系統(tǒng)是控制和監(jiān)測(cè)機(jī)組工作狀態(tài)的核心部分，其直觀地體現(xiàn)出機(jī)組自動(dòng)化調(diào)節(jié)水平及其是否穩(wěn)定、安全地運(yùn)作。DCS系統(tǒng)主要是在軟、硬件結(jié)合的方式下實(shí)現(xiàn)控制及監(jiān)測(cè)的功能，硬件如操作平臺(tái)、通信設(shè)備等，軟件基本上是在計(jì)算機(jī)、微處理器中執(zhí)行。在DCS系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)、微處理器是運(yùn)算控制調(diào)度的中心設(shè)備，可通過(guò)對(duì)其編程以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組監(jiān)控的操作執(zhí)行，若系統(tǒng)突然失電，則可能會(huì)造成機(jī)組異常停運(yùn)，影響正常供電，更甚者可能會(huì)因系統(tǒng)控制操作平臺(tái)停止運(yùn)行，使得機(jī)組主、輔設(shè)備工作紊亂，造成設(shè)備損壞等問(wèn)題。因而，為保障火電廠機(jī)組設(shè)備的安全、穩(wěn)定工作，減少經(jīng)濟(jì)損失，做好DCS系統(tǒng)失電問(wèn)題的預(yù)防及處理意義非常重大。

1 造成火電廠DCS失電故障的主要原因

由于火電廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)時(shí)間及對(duì)機(jī)組主、輔設(shè)備的控制要求的差異性等因素，其所需的DCS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)及技術(shù)水平上也體現(xiàn)出不同。然而在失電故障原因上，其表現(xiàn)的較為一致，大體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

1.1 供電配置方式存在失電風(fēng)險(xiǎn)

DCS系統(tǒng)的正常使用需依賴于合理的電源供給方式，隨著系統(tǒng)更高的配置要求，對(duì)電源的使用配置要求也更高，當(dāng)前絕大多數(shù)的火電廠的供電配置基本上使用一路UPS、一路廠用電模式對(duì)系統(tǒng)供電。然而由于其使用的切換接觸器本身性能上存在不足，在供電電壓發(fā)生跳變現(xiàn)象時(shí)，不能及時(shí)響應(yīng)補(bǔ)救，進(jìn)而使得輸出的電能無(wú)質(zhì)量保證，其供電系統(tǒng)提供的電源可能會(huì)達(dá)不到系統(tǒng)所需的電壓值，進(jìn)而可能會(huì)引起DCS工作系統(tǒng)發(fā)生失電故障。

1.2 機(jī)組DCS系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)不合理

在對(duì)機(jī)組中的輔助性設(shè)備進(jìn)行操作控制，如燃煤系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等的開(kāi)關(guān)等，一般是DCS系統(tǒng)直接發(fā)出控制命令信號(hào)而完成的，而無(wú)閉環(huán)反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因而在DCS系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，將無(wú)法快速地停止輔助系統(tǒng)的運(yùn)行，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速異常、油泵工作壓力過(guò)大等現(xiàn)象，加大設(shè)備受損程度；另外，一些機(jī)組在建設(shè)DCS控制系統(tǒng)時(shí)，未能配置可靠的電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及故障報(bào)警處理，因而造成失電故障的處理效率較低。

1.3 DCS系統(tǒng)設(shè)備間的兼容性差

由于DCS系統(tǒng)所需的設(shè)備生產(chǎn)條件、工作方式及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異等，其在共同作用實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備等的監(jiān)測(cè)功能時(shí)，相互間兼容性與理論分析上有所不同，進(jìn)而在進(jìn)行信號(hào)采集、通信、判斷處理等過(guò)程無(wú)法充分配合，從而使得DCS系統(tǒng)功能無(wú)法完成統(tǒng)一調(diào)度，影響其監(jiān)測(cè)性能。

2 DCS系統(tǒng)失電故障處理措施

2.1 UPS電源優(yōu)化配置

針對(duì)廠用電供電方式，受生產(chǎn)技術(shù)的限制，目前的市場(chǎng)中仍無(wú)法供給通斷響應(yīng)速度比較快的接觸器裝置，因而在進(jìn)行DCS電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廠用電的質(zhì)量監(jiān)控，采取如欠壓保護(hù)切換、信號(hào)報(bào)警等方式降低失電故障的發(fā)生率；另外，在選擇UPS電源時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮在線式UPS電源設(shè)備，進(jìn)而當(dāng)UPS供電電源發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，UPS能夠使用本身自帶的蓄電池為系統(tǒng)繼續(xù)提供一定的電量，保證系統(tǒng)的正常工作。因而在進(jìn)行UPS選型時(shí)，應(yīng)充分考慮到UPS輸出的電能應(yīng)能滿足系統(tǒng)供電電壓要求，且盡量以雙路UPS電源配置為主。

2.2 DCS內(nèi)部電源冗余設(shè)計(jì)

為確保火電廠機(jī)組DCS系統(tǒng)的監(jiān)控性能，在進(jìn)行電源容量設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)擴(kuò)大容量范圍，留出冗余空間，即滿足在DCS系統(tǒng)正常工作時(shí)，一半的供電電源模件的電量便可提供整個(gè)系統(tǒng)使用，而另一半模件則通過(guò)充電以實(shí)現(xiàn)備用，如此在DCS系統(tǒng)失電情況下，備用電源可繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)供電，確保DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)作，提高系統(tǒng)的工作效率。

2.3 設(shè)計(jì)工作協(xié)調(diào)配合進(jìn)行

在進(jìn)行火電廠的設(shè)計(jì)時(shí)，牽涉到熱工部分及電氣安裝部分，然而這兩項(xiàng)是相互獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因而在設(shè)計(jì)過(guò)程中可能戶出現(xiàn)交叉或相互間矛盾的部分，造成最后完成的DCS系統(tǒng)存在使用漏洞問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員人員在進(jìn)行這兩項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)相互間的交流，確保系統(tǒng)使用的兼容性，并補(bǔ)充增加控制回路間的約束及補(bǔ)償作用，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性；另外，在進(jìn)行對(duì)輔助性設(shè)備的控制設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免使用直接控制命令方式操作，選擇脈沖觸發(fā)方式逐步控制輔助設(shè)備的停機(jī)動(dòng)作，從而避免因設(shè)備急停造成的損壞。

2.4 完善對(duì)DCS系統(tǒng)的管理

在進(jìn)行DCS系統(tǒng)管理時(shí)，應(yīng)切實(shí)完善系統(tǒng)的運(yùn)維管理工作，從而能夠及時(shí)找出系統(tǒng)中存在的安全隱患問(wèn)題，將故障造成的機(jī)組損壞程度降到最低；另外，針對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的安全故障問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)其造成的后果程度擬定處理順序，從而降低故障影響；此外，應(yīng)加強(qiáng)重視DCS系統(tǒng)運(yùn)維管理的意識(shí)，對(duì)系統(tǒng)中重要的部分如UPS電源系統(tǒng)、繼電保護(hù)設(shè)備等應(yīng)定期加以檢測(cè)和維護(hù)，從而從根本上降低系統(tǒng)失電故障的發(fā)生率，提高系統(tǒng)的工作效率；最后，為避免DCS系統(tǒng)在進(jìn)行失電故障處理時(shí)因處理不妥而加大損失程度，需制定可靠、正確的反故障處理措施，進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證并不斷加以完善。

3 結(jié)論

DCS系統(tǒng)是火電廠機(jī)組設(shè)備安全運(yùn)行的主要保證，其失電故障問(wèn)題若未能妥當(dāng)處理，將會(huì)造成機(jī)組運(yùn)行癱瘓，更可能會(huì)引發(fā)主、輻設(shè)備的損壞。因而為確保DCS系統(tǒng)穩(wěn)定、持久性工作，火電廠應(yīng)在合理設(shè)計(jì)、施工DCS系統(tǒng)的前提下，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)工作，針對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的失電故障問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)故障原因進(jìn)行排查，從而能制定出可靠的故障處理措施，保障DCS系統(tǒng)能穩(wěn)定、可靠地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組工作狀態(tài)的控制及監(jiān)測(cè)，提高機(jī)組的生產(chǎn)效率。

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[2]劉恒.火電機(jī)組DCS 失電危險(xiǎn)分析及改進(jìn)措施研究[J].科技資訊，2010(18).