鄺偉賢（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司,廣州 510080）

電廠DCS系統(tǒng)故障分析及應(yīng)急管理

鄺偉賢
（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司,廣州 510080）

摘 要：當(dāng)今是計(jì)算機(jī)的時(shí)代，隨著智能化不斷的發(fā)展，智能化與我們的生活和生產(chǎn)已密切相關(guān)。在此發(fā)展主流中，我國電廠工業(yè)控制技術(shù)也得到了飛躍的進(jìn)步，電廠已進(jìn)入智能化時(shí)代，其中DCS控制系統(tǒng)是其智能化控制的核心。DCS系統(tǒng)的可靠性、安全性直接關(guān)聯(lián)發(fā)電機(jī)組的可靠安全運(yùn)行。本文根據(jù)自身工作情況，針對DCS系統(tǒng)的故障進(jìn)行分析和總結(jié)，并提出了應(yīng)急和預(yù)防處理措施，保證DCS系統(tǒng)可靠運(yùn)行，保障發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：DCS;電廠智能化;防范措施

1 系統(tǒng)概述

中山某電廠三期擴(kuò)建工程3×390MW燃機(jī)項(xiàng)目，汽機(jī)側(cè)采用艾默生過程控制有限公司生產(chǎn)的OVΑΤION分散控制系統(tǒng)，燃機(jī)側(cè)采用日本三菱公司的DIΑSYS NEΤMΑΤION系統(tǒng)，兩系統(tǒng)相互獨(dú)立控制汽機(jī)和燃機(jī)。兩個(gè)系統(tǒng)經(jīng)通訊實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系，另外相關(guān)重要的保護(hù)信號(hào)則通過硬接線實(shí)現(xiàn)傳遞，并且在汽機(jī)側(cè)實(shí)現(xiàn)對燃機(jī)負(fù)荷的控制，從而實(shí)現(xiàn)對聯(lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的總負(fù)荷控制。該套DCS系統(tǒng)包含DΑS、MCS、SCS、ECS、BOP、DEH、CCS、ΤCS、ΤPS、ΤSI等監(jiān)測控制系統(tǒng)，而且機(jī)組具有完善的自診斷、報(bào)警和操作追憶功能。

通訊方面，系統(tǒng)采用了網(wǎng)絡(luò)冗余。主通訊網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)，能自動(dòng)切換到備用通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，且不影響系統(tǒng)運(yùn)行，在DCS系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)和報(bào)警不會(huì)出現(xiàn)異常。并且在任意節(jié)點(diǎn)切斷每條通信總線，系統(tǒng)不會(huì)出錯(cuò)不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象。

電源方面，本套DCS系統(tǒng)采用兩路交流220V10% 50Hz1Hz的單相不間斷電源，電源經(jīng)分配柜后送至各操作員站、工程師站、過程過程控制站及其它用戶，各用戶配有獨(dú)立的冗余電源切換裝置，能無擾互相切換。

2 故障分析

2.1 AI輸入硬回路開路故障分析

在機(jī)組調(diào)試期間經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)供電ΑI通道損壞的現(xiàn)象，而造成此問題的原因主要是人為原因。如下圖1所示當(dāng)通道輸入端1a、1b被短接后，根據(jù)歐姆定律I=U/R，得出此時(shí)的電流I≈24÷250≈0.096(Α)大于限流保險(xiǎn)（50m?。?，導(dǎo)致保險(xiǎn)燒斷，采樣電路開路。為了避免此類事件的發(fā)生，在接拆回路時(shí)必須做好隔離防護(hù)措施，如斷開電源或纏上絕緣膠布，防止回路短接的現(xiàn)象，另外防潮防鼠必須做好。

應(yīng)急措施：機(jī)組運(yùn)行時(shí)若遇到ΑI通道開路故障時(shí)，應(yīng)立即通知檢修維護(hù)人員進(jìn)行處理，做好工作記錄并匯報(bào)，視情況而進(jìn)行強(qiáng)制操作，維持機(jī)組穩(wěn)定的運(yùn)行，待回路恢復(fù)正常后重新釋放通道掃描。

圖1

2.2 DO輸出硬回路誤動(dòng)作故障分析

在機(jī)組調(diào)試和運(yùn)行期間偶爾出現(xiàn)DO通道損壞或不正常閉合的現(xiàn)象，而造成此問題的原因主要是人為原因。操作人員錯(cuò)誤的使用萬用表的電阻或通斷檔測量繼電器的輸出接點(diǎn)，由于萬用表內(nèi)部回路的原因，導(dǎo)致輸出回路形成閉合電路，使相關(guān)的設(shè)備收到控制指令而誤啟動(dòng)，直接危及設(shè)備和工作人員的安全。

預(yù)防措施，加強(qiáng)檢修維護(hù)人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，進(jìn)行相關(guān)操作時(shí)必須要想清楚檢查清楚再進(jìn)行操作，正常情況下應(yīng)該做好隔離措施后再進(jìn)行相關(guān)工作。

2.3 多選回路信號(hào)不穩(wěn)定應(yīng)急處理

DCS組態(tài)中部分重要信號(hào)是通過多選一的功能進(jìn)行判斷輸出的，但是機(jī)組運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)個(gè)別信號(hào)不穩(wěn)定的情況，這直接關(guān)系到機(jī)組的正常運(yùn)行。出現(xiàn)此類問題運(yùn)行人員必須及時(shí)聯(lián)系熱控人員，根據(jù)情況將不穩(wěn)定的信號(hào)通過強(qiáng)制的方法進(jìn)行隔離，防止誤動(dòng)，同時(shí)安排檢修維護(hù)人員盡快消缺。

2.4 模擬量輸入回路受干擾導(dǎo)致采樣數(shù)據(jù)異常預(yù)防措施

機(jī)組長時(shí)間投運(yùn)后，部分設(shè)備會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致抗干擾能力下降，影響DΑS的數(shù)據(jù)處理，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致機(jī)組誤跳閘，所以必須重視預(yù)防措施：及時(shí)更換老舊的電纜，強(qiáng)電弱電分開鋪設(shè)，保證接地系統(tǒng)符合規(guī)范，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)必須關(guān)閉機(jī)柜柜門且禁止在旁邊使用無線通訊工具，制定DCS抗干擾性能測試計(jì)劃提前預(yù)知抗干擾能力幾時(shí)采取改進(jìn)措施。

2.5其它

（1）光纖通訊故障。調(diào)試期間出現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制站無法通訊，原因光纖接頭不干凈，導(dǎo)致光纖回路無法收發(fā)信號(hào)；（2）冗余部件故障預(yù)防。任何設(shè)備都存在老化的情況，所以必須定期制定檢修維護(hù)計(jì)劃，進(jìn)行冗余部件的切換試驗(yàn)，驗(yàn)證切換功能是否正常，提前預(yù)知隱患，制定解決方案，保證冗余部件能正常的工作，否則不能保障機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.6 應(yīng)急原則

電廠DCS系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試后是很穩(wěn)定的，一般不會(huì)出現(xiàn)大范圍系統(tǒng)性的故障。當(dāng)系統(tǒng)某部分不正常時(shí)，應(yīng)立即聯(lián)系熱控維護(hù)人員進(jìn)行處理，同時(shí)運(yùn)行人員做好監(jiān)盤工作，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即進(jìn)行相關(guān)操作保證機(jī)組的安全并匯報(bào)問題，若情況惡劣可果斷手動(dòng)打閘，防止事態(tài)擴(kuò)大。

3 結(jié)語

要保證DCS系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行，熱控維護(hù)人員必須提高自身的專業(yè)技能水平，同時(shí)必須與運(yùn)行人員建立暢通的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制。另外電廠必須制定DCS性能測試計(jì)劃，這樣可以為DCS系統(tǒng)的運(yùn)行提供重要的參考數(shù)據(jù)，為廠方做出預(yù)防性的措施或工作計(jì)劃提供參考資料，尤其是早期使用的DCS系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王炳華.《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》輔導(dǎo)教材 [M].北京：中國電力出版社,2001.

[2]俞金壽,何衍慶.集散控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1995.

[3]邊立秀,周俊霞,趙勁松.火電廠控制系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社,2001.

[4]華成英,童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）[M].北京：高等教育出版社,2007(08).

[5]邱關(guān)源.電路（第五版）[M].北京：高等教育出版社,2006(05).