电厂事故案例之某厂机组给水控制柜电源故障导致MFT
一、故障现象
2007年11月18日,#6机组首次冲168进入第6天,上午10:39:49,机组负荷459.5MW,A、B小机遥控投入,给水调节处于自动控制状态,A(A、B小机情况基本相似,以A小机为例)小机转速4930rpm,MEH系统通讯出现故障。
10:40:29,A小机转速4930 rpm(MEH上三取中信号)变为坏质量。
10:40:31,A小机遥控口切除,MEH送入DCS信号(为硬接线):A小机转速实际值由4932 rpm突变为3129 rpm,A小机转速设定值由4950 rpm突变为3219 rpm。
10:40:52,A小机转速实际值变为2809 rpm,A小机转速设定值变为2812 rpm,MEH通讯恢复正常,此时A小机调门开度为0,MEH上A小机复位信号(1ARESET)为0,跳闸信号(1ATRIPPED)变为1,该信号强制置A小机调门指令为0。
10:40:54,A小机转速3254 rpm(MEH上三取中信号)。
10:40:56,A小机复位信号(1ARESET)为1,跳闸信号(1ATRIPPED)变为0。
10:41:01,锅炉给水无法维持,手动MFT,A小机跳闸。
二、故障分析及处理过程
事故发生后,ABB专业工程师与电厂相关人员就故障情况进行了事故情况沟通及交流,进行了故障实际分析,通过对#6机组跳闸前和跳闸后一些数据进行分析,发现当时MEH控制逻辑中的某些功能块在故障过程中发生了变化,判断出在事故的过程中BRC300控制器出现过重新复位(即初始化),结合前期的故障信息:所有的I/O子模件在故障过程中有坏质量信息,判断为BRC初始化造成该控制器内所有信号恢复到原始值,并造成模件通讯信息故障。
通过以上分析,怀疑为DCS模件柜PFI(Power Failure Interrupt)保护动作导致整个MEH机柜摸件异常,根据ABB公司的相关技术资料,正常情况下,PFI输出信号对地电压和+5V对地电压相同,当这个信号产生时,即PFI对地电压由正常时的+5V左右下降到4.75V左右,此时所有的控制器包括BRC、NPM、子模件等均停止工作,为进一步确认事故原因,双方决定通过试验来进行验证。
当夜#5机组正在进行冲转,A、B汽泵均未投入运行,而#5机组MEH节点在2007年11月18日9时也出现了与#6机组类似现象,ABB公司与电厂方协商决定在#5机组MEH机柜进行故障模拟试验。
20日凌晨2点组织试验,人为造成电源PFI保护动作,试验结果发现故障现象与18日#6机组MEH的故障现象相吻合。
20日凌晨5点半左右,为进一步验证故障现象,决定在降低#6机组负荷情况下,重复故障现象,对#6机组MEH模件柜进行PFI故障试验:将#6机A小机转速维持3000rmp,重复PFI故障,发现A小机转速趋势与18日趋势类似。
经过分析和讨论,认为事故原因就是控制机柜的电源保护动作造成了停机。
三、故障处理措施
DCS机柜电源保护,是为了保护DCS模件在低电压时模件的安全,但从实际看会造成机组停机,影响更大,经讨论对MEH机柜的电源保护进行屏蔽:断开监视模件到电源母线排PFI信号,同时用一个250欧姆以上的电阻连接母线排上的PFI信号端和+5V信号端,这样做后,如果+5V电源因为某种原因导致监视模件依然产生PFI信号,只是这个PFI信号无法送到母线排上,因而所有控制器将不会受到影响。当天上午10点钟前完成了对#5、#6机组所有模件柜电源保护的屏蔽工作。
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