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火电机组DCS系统失电故障安全隐患的调查及研究

供稿:中国工控网 2012/6/27 13:41:20

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  • 关键词: 火电机组 DCS系统 失电故障 调查研究
  • 摘要:通过深入现场详细调查, 掌握了湖南省内火电机组DCS 电源系统及相关设备的配置现状, 对DCS 系统失电故障情况下的机组安全隐患进行了分析和研究, 并根据有关规程及安评的要求提出有针对性的建议, 对火电机组的技术监督及新机组的设计有重要的参考意义。

近年来, 火电机组由于DCS 系统失电故障引起非计划停运的事故时有发生, 有些机组甚至由于电源系统以及与机组安全相关的设备配置不合理, 造成了设备损坏事故。DCS 系统失电故障已成为影响机组安全可靠运行的一个重要因素。
  主要采用的调查方案内容包括: 检查UPS 系统设计的供电原理图, 确认UPS 系统的工作电源、直流电源、 旁路电源的来源和切换情况;检查机组DCS系统总电源柜的供电原理图, 确认当一路电源失去时, 另一路的切换原理, 并进行切换时间测试; 检查机组DCS 系统主控模件柜、I/ O 端子柜的供电原理图, 评价其供电可靠性及其对设备正常运行的影响程度; 确认接地系统对各机柜交、直流供电系统的影响; 重点了解FSSS 系统MFT 继电器板和ETS系统的供电方式, 确认在其电源失去或主控模件( 含PLC) 失效 (初始化或重启) 时, 继电器输出接点的状态; 调查DEH, MEH 系统在电源失去时, 主汽门及各调节汽门伺服阀的输出状态, 确认在系统电源失去时这些重要阀门是否能全关; 调查TSI、 火检系统在电源失去时, 送往DEH, ETS, FSSS 系统的保护接点的状态, 并根据设计和运行要求, 确认其正确性; 了解操作台上停机、停炉、 停小汽机、启润滑油泵等按钮的配置情况, 并分析当DCS 全部失电时, 是否能够保证机、炉等安全停运的需求; 整理出重要外部阀门和设备在控制电源失去后的状态清单, 并分析对机组安全有何影响, 重点是各抽汽电动门、抽汽逆止门、带保位功能的调节门、锅炉燃油系统、一次风系统、制粉系统等; 了解DCS 系统和其它保护系统的电源监视、 报警系统的原理图,要求当部分电源或全部电源失去时, 光字牌系统能
立即报警, 且光字牌的电源应独立于DCS 系统之外; 组织电厂相关专业人员按照有关规程和反事故措施的要求, 分析现有的技术措施能否在DCS 系统失去一路电源时,满足机组正常运行的要求;当DCS系统全部电源短暂失去(小于1 s) 或长时间失去时,在DCS 系统的主控模件重启或DCS 失灵, 通讯网络中断, 运行人员无法通过操作员站对机组进行控制的情况下, 能否保证机组安全停机的要求。
  主要问题分析:有不少机组DCS 的电源配置不合理, 部分机组采用单个U PS 提供2路电源的方式供电 (只要是共用1 根出口馈线就应认为是单个U PS) , 还有部分老机组采用2 台机组U PS 互为备用供电的方式, 当1 台机组UPS 检修时, 就只有单路电源了。部分机组抽汽逆止门、 燃油跳闸阀等设备采用双线圈控制电磁阀, 使得一旦系统失电, 汽机就存在超速危险, 锅炉也不能完全切除燃料; 个别新投产的机组, 磨煤机油泵、空预器控制采用长信号控制, DCS 失电后, 油泵、空预器会停止运行, 可能损坏重要辅机。部分没有DEH 的老机组, 其汽机跳闸系统采用带电动作设计, 又没有采用可靠的电源 ( 如直流电源) 和电源回路结构, 当控制系统失电时, 手动按钮不能发挥作用, 只能到就地打闸停机。部分机组不满足 《 二十五项重点反措》中 “ 操作员站及少数重要操作按钮的配置应能满足机组各种工况下的操作要求, 特别是紧急故障处理的要求”的规定, 紧急故障情况的处理手段不完备, 有的甚至还没有配置MFT 硬跳闸板。部分机组DCS 及主要控制、保护系统的电源监视、报警系统不完善。
  DCS系统供电电源配置:对UPS 电源的工作电源、旁路电源、直流电源均应有失电报警, 且各电源电压应进入故障录波装置和DCS 系统以供监视; DCS 系统应由1路UPS、 1路保安电源进行供电或2路相互独立的U PS 电源进行供电。这2 路供电电源应分别从机、炉工作段取;ET S, T SI, 火检等系统应该采用和DCS 一样的电源结构; 电气专业应对UPS 电源定期进行切换试验,工作电源和备用电源的切换时间应小于5 ms。

审核编辑(王静)
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