轉載。

 DCS系統(tǒng)故障總的分類包括惡性的系統(tǒng)癱瘓、操作員站部分或全部“死機”以及局部系統(tǒng)故障，大多與DCS系統(tǒng)的配置不當有關。結合我公司南京西門子DCS配置，可能出現(xiàn)的故障制定如下操作預案：

l 故障判斷及處理方法

1不依靠DCS系統(tǒng)緊急停運機組的步驟

1.  1由于DCS系統(tǒng)的故障,除AP故障外,其他設備故障不會引起設備誤動,因此發(fā)生DCS系統(tǒng)的故障不應立即MFT,而應將人員安排到各處理點作好準備,再停運機組。

1.  2在做人員安排期間,應同時通知熱控人員,匯報領導。

1.  3在準備停機期間必須密切注意火焰電視及汽包水位,以確認機組在穩(wěn)定運行。

1.  4安排人員到汽機機頭,作好汽機就地打閘的準備,并監(jiān)視機頭的表計,監(jiān)視主機狀態(tài).監(jiān)視小機是否停運,否則就地打閘。

1.  5安排人員到保安段,作好投入潤滑油泵,頂軸油泵,及啟動柴發(fā)代保安段準備。

1.  6安排人員到凝結水泵處,準備必要時停運凝結水泵,電泵準備。

1.  7安排人員監(jiān)視NCS系統(tǒng)及DEH系統(tǒng)(如有CRT的話),作好斷主開關準備。

1.  8安排人員到汽機熱力配電盤,準備破壞真空,作好切斷除氧器加熱,輔汽供汽閥準備。

1.  9條件具備或發(fā)現(xiàn)火焰不穩(wěn),水位達到MFT數(shù)值,立刻按MFT按鈕.觀察火焰是否熄滅?，F(xiàn)場確認一次風機停運,否則按事故按鈕停運。

1.  10汽機機頭人員,打閘汽機,看轉速,聽聲音,看油壓,看小機是否跳閘,否則打閘。

1.  11保安段啟動主機油泵,啟動頂軸油泵,密封油備用油泵。

1.  12同時NCS人員看發(fā)電機逆功率是否動作,否則,解列發(fā)電機,通知機頭人員防止超速。

1.  13保安段人員看保安電源是否正常以確定是否投入柴發(fā)。

1.  14檢查電泵停運,切斷除氧器加熱,輔汽供汽閥。

1.  15觀察凝汽器及除氧器水位，盡快將凝結水泵切到走循環(huán)。

1.  16安排人員全面檢查,尤其是凝汽器,旁路系統(tǒng),發(fā)電機氫水油系統(tǒng)、爐水泵及其注水。

1.  17在轉子到零時檢查就地啟動盤車。

1.18在DCS恢復后,及時調整引送風機。

詳細組織分工

2.AP故障處理相關知識

系統(tǒng)共配置13對AP，AP01－AP05為鍋爐設備，其中AP5帶有鍋爐-汽機-發(fā)電機保護聯(lián)鎖邏輯，AP06－AP09為汽機設備，AP10為電氣設備，AP11為鍋爐MFT保護邏輯，另外有兩個AP帶公用系統(tǒng)和空壓機系統(tǒng)。AP為100％冗余。

2.1正常運行中一臺AP故障不影響機組運行。當一臺AP故障發(fā)生報警時，運行人員有責任及時通知熱工人員及時處理。

2.2當一對AP同時故障時，該AP所帶的系統(tǒng)將失去控制和監(jiān)視，系統(tǒng)自動調節(jié)功能同時失去，運行人員應當依據(jù)不同AP故障采取相應對策，確保機組安全。

2.2.1 AP01所帶設備為給煤機 A/B/C、磨煤機 A/B/C控制及密封風機A/B，該對AP同時故障時的處理原則：

2.2.1.1首先穩(wěn)定機組負荷，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；立即通知熱工人員處理。

2.2.1.2立即投入爐前油系統(tǒng)，在低負荷運行時應根據(jù)磨煤機運行情況投入相應助燃油槍。

2.2.2 AP02所帶設備為給煤機 D/E/F、磨煤機 D/E/F控制，該對AP同時故障時的處理原則同AP01。

2.2.3 AP03所帶設備為：A側送、引、一次風機、預熱器，二次風流量、風箱與爐膛間的差壓、爐膛壓力控制及OFA、AA、AB、BC層二次風門、A層、B層、C層周界風控制，該對AP同時故障時的處理原則：

2.2.3.1如故障前機組處于變負荷狀態(tài)，應立即停止機組運行。

2.2.3.2如故障前機組處于穩(wěn)定狀態(tài)，應保證機組負荷穩(wěn)定，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，立即通知熱工人員處理。通過監(jiān)視另一側風機出力情況來判斷本側風機運行狀態(tài)及爐膛壓力情況，不穩(wěn)定時立即停止機組運行。

2.2.4  AP04所帶設備為：B側送、引、一次風機、預熱器，A/B冷卻風機，CD、DE、EF、FF層二次風門及D層、E層、F層周界風門。該對AP同時故障時的處理原則同AP03。

2.2.5  AP05所帶設備為：爐水循環(huán)泵、汽包、燃油壓力控制、1st 級過熱蒸汽、再熱蒸汽溫度控制、2nd 級過熱蒸汽、再熱蒸汽溫度控制、鍋爐風煙遠程I/O、鍋爐汽水遠程I/O；該對AP同時故障時的處理原則：

2.2.5.1如故障前機組處于變負荷狀態(tài)，應立即停止機組運行。

2.2.5.2如故障前機組處于穩(wěn)定狀態(tài)，應保證機組負荷穩(wěn)定，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，立即通知熱工人員處理；

2.2.5.3通過電視水位計監(jiān)視汽包水位，如水位超限立即停止機組運行。

2.2.5.4通過汽機側主再熱蒸汽溫度變化趨勢來判斷爐側主再熱蒸汽溫度控制情況，發(fā)現(xiàn)異常變化立即停止機組運行。

2.2.5.5立即通過電視水位計及派人就地檢查爐水循環(huán)泵運行狀態(tài)，判斷為爐水循環(huán)泵停止時立即停止機組運行。

2.2.5.6加強機組其他主要運行參數(shù)監(jiān)視調整，必要時停止機組運行。

2.2.6  AP06所帶設備為HP/LP 加熱器水位控制，除氧汽水位/壓力控制，抽汽,汽機疏水，軸封。該對AP同時故障時的處理原則：

   2.2.6.1首先穩(wěn)定機組負荷，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；

2.2.6.2同時加強就地高低加、除氧器水位監(jiān)視，加強主機就地軸封壓力監(jiān)視，聯(lián)系熱工及時處理。

2.2.6.3加強對主蒸汽溫度、再熱汽溫度的監(jiān)視，保持汽溫在規(guī)程規(guī)定的范圍內。當主汽溫度10分鐘內下降50℃時要立即打閘停機。

2.2.6.4 如果主機低壓軸封壓力影響機組真空，要有專人就地手動調整軸封泄汽調整門，直至軸封壓力正常，注意，調整過程一定要平穩(wěn)。

2.2.6.5如果高加水位升至規(guī)程中規(guī)定的高三值或降至最低水位、低加水位升至規(guī)程中規(guī)定的高三值或降至低一值水位、除氧器水位達到規(guī)程中規(guī)定的高三值或降至低二值水位立即按停機處理。

2.2.7  AP07所帶設備為凝泵A/B控制，凝汽器水位控制，凝結器真空泵控制等，廠用汽系統(tǒng),真空,旁路，電泵，鍋爐給水電動/旁路門。該對AP同時故障時的處理原則：

2.2.7.1首先穩(wěn)定機組負荷，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；

2.2.7.2同時加強就地凝汽器水位、真空的監(jiān)視，加強小汽輪機就地軸封壓力監(jiān)視，聯(lián)系熱工及時處理。

2.2.7.3如果小汽輪機軸封壓力影響機組真空，要有專人就地手動調整軸封壓力，直至軸封壓力正常，注意，調整過程一定要平穩(wěn)。

2.2.7.4當凝汽器水位異常時，派專人就地手動調節(jié)，直至正常。

2.2.7.5當機組凝汽器背壓升高到20.3kPa時，停機保護未動作時，應當立即打閘停機。

2.2.8  AP08所帶設備為TDBFPA 主油泵/EH 油泵控制，TDBFP A 潤滑油泵控制，TDBFP A 盤車，TDBFP A 前置泵控制，TDBFP A 再循環(huán)流量控制，汽機本體遠程I/O，CWP房遠程I/O。

該對AP同時故障時的處理原則：

2.2.8.1該對AP同時故障，若AP09工作正常，不影響機組A 主油泵/EH 油泵控制，TDBFPA 潤滑油泵控制，TDBFP A 盤車，TDBFP A 前置泵控制，TDBFP A 再循環(huán)流量控制。

2.2.8.2首先穩(wěn)定機組負荷，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；

2.2.8.3在AP09同時故障情況下，同時加強潤滑油壓、EH 油壓就地表計監(jiān)視，聯(lián)系熱工及時處理。

2.2.8.4當EH 油壓低至保護停機值時9.5MPa時，應按停機處理。在AP09同時故障情況下，當汽機轉速降低至2200rpm時，就地啟動頂軸油泵，維持頂軸油壓在8－12MPa，當潤滑油壓低至0.82MPa時應當檢查交流油泵聯(lián)啟，低于0.076 MPa時應當檢查直流油泵聯(lián)啟，否則手動啟動；當汽機轉速為零時，立即就地啟動盤車裝置，使汽輪機處于盤車狀態(tài)。

2.2.9 AP09所帶設備為TDBFP B 主油泵/EH 油泵控制，TDBFPB 潤滑油泵控制，TDBFP B 盤車，TDBFP B 前置泵控制，TDBFP B 再循環(huán)流量控制，汽機 EH 油/EM 油泵控制，汽機潤滑油l/頂軸油l/密封油泵控制，工業(yè)水系統(tǒng)，發(fā)電機，SOE。

該對AP同時故障時的處理原則：

2.2.9.1該對AP同時故障，若AP08工作正常，不影響機組TDBFP B 主油泵/EH 油泵控制，TDBFPB 潤滑油泵控制，TDBFP B 盤車，TDBFP B 前置泵控制，TDBFP B 再循環(huán)流量控制。

2.2.9.2首先穩(wěn)定機組負荷，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；

2.2.9.3在AP08同時故障情況下，同時加強潤滑油壓、EH 油壓就地表計監(jiān)視，聯(lián)系熱工及時處理。

2.2.9.4加強就地閉冷水壓力的監(jiān)視。

2.2.9.5當EH 油壓低至保護停機值時9.5MPa時，應按停機處理。在AP08同時故障情況下，當汽機轉速降低至2200rpm時，就地啟動頂軸油泵，維持頂軸油壓在8－12MPa，當潤滑油壓低至0.082MPa時應當檢查交流油泵聯(lián)啟，低于0.076 MPa時應當檢查直流油泵聯(lián)啟，否則手動啟動；當汽機轉速為零時，立即就地啟動盤車裝置，使汽輪機處于盤車狀態(tài)。

ECS系統(tǒng)死機時，對勵磁系統(tǒng)的監(jiān)視及調整，應在勵磁小間就地進行，按下調節(jié)器柜內LCP的LOCALA按扭，進行監(jiān)視、調整和操作；對6kV開關的操作，應在6kV配電室將遠方/就地切換開關轉換為就地方式，電動進行操作；380V開關的操作只能利用在開關就地本體上的機械分合閘按扭進行操作。

NCS系統(tǒng)死機時，應到就地LCP檢查和操作。

3.PU故障處理相關知識。

本臺機組本身設有3對PU，其中PU1負責爐側設備（風煙系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)），PU2負責機側設備（機組控制、閉冷水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)、爐給水系統(tǒng)），PU3負責電氣和公用設備（給水系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)）。每對PU均100％冗裕，正常運行一臺工作，另一臺備用，每對中的一個發(fā)生故障，不影響所帶設備的正常運行，當每對中的兩個同時故障時，所帶設備的通訊將全部切斷，即所帶設備運行人員既不能干預，也不能監(jiān)視，出現(xiàn)部分“死屏”現(xiàn)象。

三對PU同時故障時，按停機處理。

該對PU同時故障時的處理原則：

3.1首先聯(lián)系中調穩(wěn)定機組負荷，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；

3.2立即聯(lián)系熱工人員處理；

3.3加強就地相關表計監(jiān)視；

3.4系統(tǒng)發(fā)生較大波動時，立即按停機處理。

 4.網(wǎng)絡故障處理相關知識。

   本機組DCS系統(tǒng)采用“以太”網(wǎng)，冗一錯方式，當網(wǎng)絡出現(xiàn)第二次差錯時網(wǎng)絡將癱瘓，出現(xiàn)所有通信中斷，出現(xiàn)死屏現(xiàn)象。所有系統(tǒng)都在CRT上無法監(jiān)視和控制，系統(tǒng)僅靠自身熱工調節(jié)特性進行調節(jié)。故障時的處理原則：

4.1首先聯(lián)系中調穩(wěn)定機組負荷，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；

4.2立即聯(lián)系熱工人員處理；

4.3加強就地相關表計監(jiān)視；

4.4系統(tǒng)發(fā)生較大波動時，立即按停機處理。

或按停機處理。

5.OT故障處理相關知識。

本機組設有6臺OT，每臺OT均獨立運行，其中5臺用于運行人員操作監(jiān)視使用，每一臺OT的信息通道均共享，其中一臺故障系統(tǒng)監(jiān)視可用其他幾臺監(jiān)視。

故障時的處理原則：

5.1  5臺OT全死，處理同網(wǎng)絡故障。

5.2  當部分操作員站故障時，運行人員應當：

5.2.1立即在相鄰OT上加強對重要系統(tǒng)的監(jiān)視，尤其是正在操作的系統(tǒng)、設備反饋的跟蹤，避免系統(tǒng)波動；

5.2.2立即通知熱工人員及時處理故障OT；

5.2.3當兩臺以上OT死機時，應避免和停止重大操作，待熱工處理后再進行。

2、DCS失電總結及事故預案

一．事故前機組工況

主要參數(shù)：機組負荷：260MW 主氣壓力：13Mpa 再熱蒸氣壓力：1.5Mpa 主/再熱氣溫：530℃/530℃  真空：-84.75KPa   汽包水位：-150mm   高、低加投入  協(xié)調投入

機側主要運行設備：21汽動給水泵運行、電動給水泵2800r/min陪轉、21凝結水泵運行、21循環(huán)水泵運行、21,22水環(huán)真空泵運行。

爐側主要運行設備：雙側引、送、一次風機運行、21密封風機運行、21、22、25磨煤機運行、兩側空預運行，給水主路電動門開啟。

電氣系統(tǒng)運行方式：500KV一、二串合環(huán)運行、廠用電源已切至20高廠變帶、01啟/備變空載運行、保安系統(tǒng)運行方式正常、20柴油發(fā)電機處熱備用狀態(tài)。

二．事故及當時處理情況

負荷300MW，DCS電源突然失去，所有DCS操作員站和工程師站全部死機，畫面失去監(jiān)視及所有的聯(lián)鎖邏輯功能。這種緊急情況下，一切從搶險出發(fā)，在電科院人員統(tǒng)一指揮下，發(fā)動了當時能馬上調動的各單位的人力資源，成功進行了事故處理，保全了設備安全?；貞洰敃r的主要操作步驟如下：

1.1  汽機方面：

1)  首先檢查機組已跳閘解列，廠用電已成功切換至啟備變，保證設備能正常啟停，DEH和旁路系統(tǒng)未失電，機組應能安全停機；

2)  旁路快開后，馬上切至手動迅速關閉高低壓旁路；

3)  就地啟交流潤滑油泵和頂軸油泵，確認油壓正常；

4)  迅速關閉主汽母管疏水和再熱母管疏水，保證鍋爐處于悶爐狀態(tài)；

5)  確認循環(huán)水泵正常運行，這樣循環(huán)水對疏水和排汽還能保證一定冷卻作用，對凝汽器危害不致過大；

6)  凝結水低缸噴水、擴減溫水未能開啟，水幕噴水已開聯(lián)開（這些閥門DCS失電后的狀態(tài)還需熱工方面進一步的確認），后除氧器很快滿水（但據(jù)熱工檢查除氧器上水調門失電后應該在關閉狀態(tài)，待進一步確認），就地停止凝泵運行。發(fā)現(xiàn)高壓側凝汽器溫度達114℃，最高達188℃,就地運行鍋爐上水泵，少量投入低缸噴水和水幕噴水，凝汽器高、低壓兩側均降至70℃左右時?？紤]防止凝汽器溫度驟升驟降對凝汽器造成損害，停止上水泵，保持凝汽器自然冷卻。

7)  檢查密封油狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)工作正常，氫壓未降，定冷水工作正常；

8)  開始時有通過手動控制輔汽至軸封旁路電動門維持一定軸封壓力（據(jù)熱工分析輔汽聯(lián)箱至軸封聯(lián)箱供汽壓力調節(jié)閥在失電后應在全開位，待進一步確認），防止從軸封處進過多冷氣，后經(jīng)檢查盤車電源，確認在盤車能正常投入的情況下，很快通過硬手操開真空破壞門，停真空泵，真空基本到零時，停止軸封。在不是很清楚當時各部分具體情況的狀況下，停止#1機組向#2機組供應輔汽；

9)  因鍋爐已悶爐，汽包水位無法監(jiān)視，給水系統(tǒng)也無法監(jiān)視，就地停電泵、汽泵和汽前泵，就地啟電泵輔助油泵，確認汽泵潤滑油泵正常運行，盤車停止；

10)整個過程中DEH中振動、瓦溫和就地回油溫度正常，并安排電建人員在就地進行連續(xù)監(jiān)測；

11)轉速到0后，投入盤車，開始盤車電流在22A～24A之間擺，幾分鐘就穩(wěn)定在22A，就地晃度正常，DCS恢復后晃度28μm，證明機組狀況良好；

1.2  鍋爐方面：

1)  鍋爐迅速手動打閘；

2)  通過硬接線聯(lián)跳一次風機、磨煤機、給煤機和減溫水總門，派人員就地檢查確認；

3)  派人上就地停送、引風機和密封風機，檢查潤滑油泵運行正常；

4)  手動關閉過、再熱器減溫水電動門、風機出入口門，手動關閉連排去定排手動門；

5)  DCS畫面正常后關閉煙風系統(tǒng)所有擋板；

6)  全面檢查爐側各項參數(shù)正常；

操作基本完成后，全面檢查機組各設備，未發(fā)現(xiàn)設備損壞情況。10:30機側DCS系統(tǒng)基本恢復，送輔汽供#2機組暖氣。當天DCS系統(tǒng)曾先后又四次出現(xiàn)死機畫面全紅的現(xiàn)象，后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于SIS系統(tǒng)已與DCS通訊，而由于幾天前曾對DCS系統(tǒng)測點進行了一次優(yōu)化，刪除了不少無用的測點信號，但在SIS系統(tǒng)中未做相應改動。SIS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)采用TCP/IP通訊方式，SIS仍不停的發(fā)送該部分數(shù)據(jù)的發(fā)送請求，DCS無法回應，從而導致網(wǎng)絡堵塞，系統(tǒng)癱瘓。

另外,從目前所有的信息來分析， DCS系統(tǒng)兩路24V電源,一路來自保安段,一路來自UPS,由于兩路電源偏差大,從而使至DCS的變壓器故障,是導致此次DCS電源全部失去的可能主要原因。04:40所有運行設備打至就地位， DCS系統(tǒng)整體進行了一次下裝。

二．更進一步優(yōu)化的事故預案

這次事故處理雖然很成功，但也給大家敲響了一個警鐘，必須先行做好這方面的事故預案，在出現(xiàn)任何緊急事故時都能做到忙而不亂，有序的完成搶險工作，確保人身和設備的安全。

從DCS失電這件事來講，這次事故處理應該是非常成功的，處理方法和步驟基本正確，還要做進一步優(yōu)化的話就還可以從以下幾個方面著手：

1)首先檢查廠用電已正常切換至啟備變，發(fā)電機解列，檢查機組已跳閘，查看最高上升轉速；

2)先通過硬手操啟動交流潤滑油泵，就地啟動頂軸油泵，確認狀態(tài)正常；

3)鍋爐迅速手動打閘；

4)應該通過硬接線能聯(lián)跳一次風機、磨煤機、給煤機和減溫水總門，派人員就地檢查確認；

5)檢查旁路開啟狀況，迅速手動關閉，保證鍋爐悶爐；

6)真空破壞前，通過手動開啟輔汽至軸封旁路電動門維持軸封壓力，防止進冷氣造成軸封碰磨；

7)迅速關閉主汽母管疏水手動門、高排逆止門后疏水手動門及再熱母管手動門；

8)派人上就地停送、引風機和密封風機，檢查潤滑油泵運行正常

9)手動關閉過、再熱器減溫水電動門、風機出入口門，手動關閉連排去定排手動門，關閉煙風系統(tǒng)所有擋板；

10)失電后密封油系統(tǒng)應能維持初始狀態(tài)，但應去人迅速確認，否則應馬上安排排氫。確認循環(huán)水和定冷水狀態(tài)；

11)出現(xiàn)DCS失電這種情況時，各運轉設備的狀態(tài)無法及時掌握，從保護設備的角度出發(fā)，能停運的設備應盡快停運。汽泵應馬上打閘，檢查潤滑油泵運行正常，汽前泵就地停運；

12)失電后電泵最小流量閥失電后應該打開，電泵能短暫維持運行，安排人員上電泵、除氧器及主給水電動門和旁路調門位置（據(jù)熱工人員分析給水旁路調門應在關閉位），在能確認電泵正常的情況下可以考慮手動給汽包上滿水再停電泵，但只要鍋爐悶爐情況良好，鍋爐汽包允許，應盡快啟動電泵輔助油泵，停止電泵運行。從這次的事后的結果來看，在這個負荷滅火，悶爐及時，鍋爐欠水狀態(tài)危害也不至于很大；

13)如果主再熱疏水手動閥關閉及時，循泵保持運行，凝汽器溫度應該上升不大，為防止意外發(fā)生，應停止凝泵運行。在凝汽器溫度不是很高的時候（如80℃以下），可以通過關閉除氧器上水電動門，啟動鍋爐上水泵來維持凝結水壓力，手動投入水幕噴水、疏擴減溫水和三級減溫水，保證其在合適壓力，給凝汽器降溫。在凝汽器溫度很高時，應盡量不投入凝結水減溫水，防止驟熱驟冷造成凝汽器變形，保持其自然冷卻；

14)在盤車電源確認可靠后，應盡快破壞真空，停止真空泵運行，真空到0停軸封；

15)安排人員從DEH和就地連續(xù)觀測瓦溫、振動和回油溫度等機組情況；

16)轉速到零投入盤車，檢查其盤車電流是否正常，DEH和就地測量晃度正常；

17)全面檢查機爐側所有設備的狀態(tài)，確認設備無異常狀況；

三．廠用電失去的事故預案

再做進一步的引申，假設廠用電不能成功切至啟備變，可以設想應有如下操作：

1)  迅速啟動柴油機，保證保安源電源正常；

2)  應盡快啟動保安段上所帶的交流油泵，頂軸油泵，空側密封油泵，氫側密封油泵，小機潤滑油泵，風機的潤滑油泵，投入空預器盤車，兩臺油泵同時運行時停止直流油泵運行；

3)  檢查密封油壓情況，視情況決定是否需要馬上排氫；

4) 迅速關閉機側疏水，爐側連排至定排手動門，進行悶爐處理，馬上破壞真空，停軸封；

5)  檢查機爐側所有除保安段上的設備都已安全停運，如循泵、電泵、凝泵、汽泵、汽前泵、真空泵、氫冷泵、閉冷泵、磨煤機、送風機、引風機、一次風機、密封風機、給煤機等等；

6)   轉速到零后投入盤車，投入后檢查盤車狀態(tài)；

7)  全面檢查機爐側所有設備狀態(tài)及參數(shù)；

3、火電機組DCS系統(tǒng)失電故障安全隱患的調查及研究

根據(jù)《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》（以下簡稱《二十五項重點反措》）和《火力發(fā)電廠安全性評價》的相關要求，結合部分機組DCS系統(tǒng)失電故障后暴露出來的問題，組織人員對省內主要火電機組進行了專項的DCS系統(tǒng)失電故障預防、處理及安全保證措施的調查和研究工作。主要工作內容分為三個方面：一是DCS及其他主要控制系統(tǒng)的供電原理和自身電源結構的情況調查；二是分析如何從技術和管理措施方面預防DCS系統(tǒng)失電；三是研究在DCS系統(tǒng)失去一路電源、全部電源、甚至全廠失電的各種情況下，如何保證機組及設備的安全。

通過以上工作，掌握了省內火電機組DCS及其他主要控制系統(tǒng)電源的配置情況，分析了發(fā)生各種失電故障情況下的機組安全隱患, 并從UPS電源結構、DCS系統(tǒng)內部電源配置、操作臺按鈕配置、熱工主保護和DCS系統(tǒng)的安全可靠性等多方面提出了有針對性的建議，以求減少機組的非計劃停運和由于DCS失電故障引起的設備損壞事故。

1 調查方案

為使調查工作順利開展，在工作前編寫了調查和驗證試驗的總體方案,主要采用的調查方案內容包括：

檢查UPS系統(tǒng)設計的供電原理圖，確認UPS系統(tǒng)的工作電源、直流電源、旁路電源的來源和切換情況；檢查機組DCS系統(tǒng)總電源柜的供電原理圖，確認當一路電源失去時，另一路的切換原理，并進行切換時間測試；檢查機組DCS系統(tǒng)主控模件柜、I/O端子柜的供電原理圖，評價其供電可靠性及其對設備正常運行的影響程度；確認接地系統(tǒng)對各機柜交、直流供電系統(tǒng)的影響；重點了解FSSS系統(tǒng)MFT繼電器板和ETS系統(tǒng)的供電方式，確認在其電源失去或主控模件（含PLC）失效（初始化或重啟）時，繼電器輸出接點的狀態(tài)；調查DEH、MEH系統(tǒng)在電源失去時，主汽門及各調節(jié)汽門伺服閥的輸出狀態(tài)，確認在系統(tǒng)電源失去時這些重要閥門是否能全關；調查TSI、火檢系統(tǒng)在電源失去時，送往DEH、ETS、FSSS系統(tǒng)的保護接點的狀態(tài)，并根據(jù)設計和運行要求，確認其正確性；了解操作臺上停機、停爐、停小汽機、啟潤滑油泵等按鈕的配置情況，并分析當DCS全部失電時，是否能夠保證機、爐等安全停運的需求；整理出重要外部閥門和設備在控制電源失去后的狀態(tài)清單，并分析對機組安全有何影響，重點是各抽汽電動門、抽汽逆止門、帶保位功能的調節(jié)門、鍋爐燃油系統(tǒng)、一次風系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)等；了解DCS系統(tǒng)和其它保護系統(tǒng)的電源監(jiān)視、報警系統(tǒng)的原理圖，要求當部分電源或全部電源失去時，光字牌系統(tǒng)能立即報警，且光字牌的電源應獨立于DCS系統(tǒng)之外；組織電廠相關專業(yè)人員按照有關規(guī)程和反事故措施的要求，分析現(xiàn)有的技術措施能否在DCS系統(tǒng)失去一路電源時，滿足機組正常運行的要求；當DCS系統(tǒng)全部電源短暫失去（小于1秒）或長時間失去時，在DCS系統(tǒng)的主控模件重啟或DCS失靈，通訊網(wǎng)絡中斷，運行人員無法通過操作員站對機組進行控制的情況下，能否保證機組安全停機的要求。

2 主要問題分析

通過調查發(fā)現(xiàn)，各火電廠的DCS電源系統(tǒng)目前總體情況較好，但是由于基建設計和理解上的差異，還存在一些共性的問題：

2.1有不少機組DCS的電源配置不合理，部分機組采用單個UPS提供兩路電源的方式供電（只要是共用一根出口饋線就應認為是單個UPS），還有部分老機組采用兩臺機組UPS互為備用供電的方式，當一臺機組UPS檢修時，就只有單路電源了。

2.2 部分機組抽汽逆止門、燃油跳閘閥等設備采用雙線圈控制電磁閥，使得一旦系統(tǒng)失電，汽機就存在超速危險，鍋爐也不能完全切除燃料；個別新投產(chǎn)的機組，磨煤機油泵、空預器控制采用長信號控制，DCS失電后，油泵、空預器會停止運行，可能損壞重要輔機。

2.3 部分沒有DEH的老機組，其汽機跳閘系統(tǒng)采用帶電動作設計，又沒有采用可靠的電源（如直流電源）和電源回路結構，當控制系統(tǒng)失電時，手動按鈕沒有作用，只能到就地打閘停機。

2.4 部分機組不滿足《二十五項重點反措》中“操作員站及少數(shù)重要操作按鈕的配置應能滿足機組各種工況下的操作要求，特別是緊急故障處理的要求”的規(guī)定，緊急故障情況的處理手段不完備，有的甚至還沒有配置MFT硬跳閘板。

2.5 部分機組DCS及主要控制、保護系統(tǒng)的電源監(jiān)視、報警系統(tǒng)不完善。

3 建議

通過對以上調查情況的分析和思考，從預防和處理DCS系統(tǒng)失電故障的角度，提出以下建議：

3.1 DCS系統(tǒng)供電電源配置

對UPS電源的工作電源、旁路電源、直流電源均應有失電報警，且各電源電壓應進入故障錄波裝置和DCS系統(tǒng)以供監(jiān)視；DCS系統(tǒng)應由一路UPS、一路保安電源進行供電，或兩路相互獨立的UPS電源進行供電。這兩路供電電源應分別從機、爐工作段??； ETS、TSI、火檢等系統(tǒng)應該采用和DCS一樣的電源結構；電氣專業(yè)應對UPS電源定期進行切換試驗，工作電源和備用電源的切換時間應小于5ms。

3.2 DCS系統(tǒng)內部電源配置

DCS系統(tǒng)內部的電源配置，應采用以下兩種方式：一是2N方式，即每個模件柜有二（四）個電源模件，一半電源模件由主電源供電，一半電源模件由副電源供電。一半電源模件就可以滿足系統(tǒng)需要。電源模件輸出的直流電源并在一起，作為I/O模件、主控制器和現(xiàn)場設備工作電源；二是兩路交流進線電源互為切換備用，切換后的兩路電源分別提供給一半的電源模件和主控制器（均冗余配置）使用。這樣，即使電源切換不成功，也至少有一半電源模件和主控制器能夠正常工作，以維持機組正常運行。部分老DCS系統(tǒng)電源不能互為切換備用，一路電源喪失時一半的電源模件和控制器停止工作，這種電源方式極不安全，必須改造。

火檢裝置、TSI裝置及熱工儀表電源柜等均應由兩路不同來源的交流電源供電（可與DCS機柜電源來源相同），或采用經(jīng)過切換后的電源。

各操作員站和工程師站應采用兩路切換后的電源，或者將兩路供電電源、切換后的電源分別向不同的操作員站供電，以保證一路電源喪失時，至少有一臺操作員站可用。

DI模件的查詢電壓建議為+48VDC，以增加信號的抗干擾能力。

此外，還應該對DCS及ETS、TSI、火檢等的任意一路電源狀況進行監(jiān)視；如有條件還可設計DCS電源電壓超限、兩路電源偏差大、風扇故障以及隔離變壓器超溫等報警信號，以便于及時發(fā)現(xiàn)DCS電源系統(tǒng)早期故障。

3.3 操作臺按鈕配置

手動停爐和停機按鈕應各配置兩個，每個按鈕提供多對常開（閉）觸點，兩兩串（并）聯(lián)輸出，即只有兩個按鈕同時按下，手動停爐停機指令才會發(fā)出。其中部分觸點作為DI信號進入FSSS/ETS系統(tǒng)組態(tài)以觸發(fā)停爐/停機的“軟”信號，部分觸點串入MFT硬跳閘板/ AST跳閘電磁閥的控制回路中以實現(xiàn)“硬”停機。

小機手動停機按鈕和交/直流潤滑油泵的啟動按鈕都是必要的：小機的手動停機信號，可以采用一路進DCS參與邏輯運算，一路串在跳閘電磁閥的控制回路中，以保證喪失電源也能夠可靠停機；交/直流潤滑油泵的啟動按鈕，應直接接到油泵電氣的啟動回路中，同時潤滑油壓力低的信號也應串在電氣啟動回路。這樣一旦發(fā)生DCS失電停機，潤滑油泵在沒有DCS控制的情況下也能夠自動啟動，以保證汽機的安全。

3.4 熱工主保護系統(tǒng)的配置

對于采用DCS邏輯做MFT保護的機組，應配置獨立的MFT硬跳閘板。硬跳閘板可以采用帶電動作和失電動作設計：如果設計成帶電動作，應使用由兩路不同電源構成的并聯(lián)回路，任意回路動作都應停爐。電源建議使用一路交流220VAC，一路直流110VDC，兩路電源都應有失電報警信號；如果設計成失電動作，則不應使用兩路交流電源（交流電源切換時可能造成短暫失電），可使用FSSS公用機柜本身提供的直流電源。硬跳閘板的輸出信號應不通過DCS系統(tǒng)，直接接入就地設備的跳閘回路。

ETS系統(tǒng)建議采用失電動作設計。危急遮斷系統(tǒng)無論是和ETS系統(tǒng)一體化布置，還是和DEH系統(tǒng)一體化布置，均應將手動停機觸點在危急遮斷回路中與邏輯發(fā)出的“軟”跳閘信號并聯(lián)。

3.5 其他相關設備的配置

抽汽逆止門、本體疏水門、燃油跳閘閥等建議從熱工儀表電源柜中取電，并采用單線圈電磁閥失電動作的設計。機組最好配有空氣引導閥，當DCS系統(tǒng)失電引起汽機跳閘后，抽汽逆止門和本體疏水氣動門的壓縮空氣將被切斷，抽汽逆止門能夠關閉，本體疏水氣動門能夠打開，機組能夠安全停機。目前大多機組在本體疏水氣動門后還串聯(lián)了一個電動門，若該電動門在失電時不能改變狀態(tài)，則根據(jù)汽機防進水保護的要求，在機組正常運行中該電動門必須打開。

受DCS控制且在停機停爐后不應馬上停運的設備，如空預器電機、重要輔機的油泵、火檢冷卻風機等，必須采用脈沖信號控制。否則當 DCS失電引起停機停爐后，這些設備就可能停運，從而可能損壞重要輔機甚至主設備。

3.6 制定DCS系統(tǒng)失電故障的反事故措施

由于機組設備的復雜性，DCS系統(tǒng)失電的故障情況有多種：有些可能是部分失去，有些只是短暫失去（小于1秒），有些可能長時間失去甚至全廠失電。緊急故障情況的處理不僅需要各種技術措施提供保障，更需要運行人員根據(jù)情況靈活處理。為防止DCS失電故障處理不當而擴大事故，需要制定可靠的DCS系統(tǒng)失電故障的反事故措施，并經(jīng)常預演和不斷完善，避免出現(xiàn)事故時驚慌失措，造成不必要的損失。

4 結語

DCS系統(tǒng)失電故障的預防和處理，關系著火電機組的安全可靠運行。若有不慎，很可能引發(fā)輔機甚至主設備損壞事故。通過對多臺新老火電機組現(xiàn)狀的廣泛調查和分析研究表明，在DCS系統(tǒng)失電的故障情況下，目前大多數(shù)火電機組均存在或多或少的安全隱患。而通過一系列技術改進措施，以及制定可靠的反事故措施，是能夠消除這些隱患，從而更可靠地保障機組安全的。