電廠DCS系統故障分析及應急管理

鄺偉賢（廣州粵能電力科技開發有限公司,廣州 510080）

電廠DCS系統故障分析及應急管理

鄺偉賢
（廣州粵能電力科技開發有限公司,廣州 510080）

摘 要：當今是計算機的時代，隨著智能化不斷的發展，智能化與我們的生活和生產已密切相關。在此發展主流中，我國電廠工業控制技術也得到了飛躍的進步，電廠已進入智能化時代，其中DCS控制系統是其智能化控制的核心。DCS系統的可靠性、安全性直接關聯發電機組的可靠安全運行。本文根據自身工作情況，針對DCS系統的故障進行分析和總結，并提出了應急和預防處理措施，保證DCS系統可靠運行，保障發電機組安全穩定的運行，提高電網的穩定性。

關鍵詞：DCS;電廠智能化;防范措施

1 系統概述

中山某電廠三期擴建工程3×390MW燃機項目，汽機側采用艾默生過程控制有限公司生產的OVΑΤION分散控制系統，燃機側采用日本三菱公司的DIΑSYS NEΤMΑΤION系統，兩系統相互獨立控制汽機和燃機。兩個系統經通訊實現相互聯系，另外相關重要的保護信號則通過硬接線實現傳遞，并且在汽機側實現對燃機負荷的控制，從而實現對聯合循環熱電冷聯產機組的總負荷控制。該套DCS系統包含DΑS、MCS、SCS、ECS、BOP、DEH、CCS、ΤCS、ΤPS、ΤSI等監測控制系統，而且機組具有完善的自診斷、報警和操作追憶功能。

通訊方面，系統采用了網絡冗余。主通訊網絡斷開時，能自動切換到備用通訊網絡運行，且不影響系統運行，在DCS系統上的數據和報警不會出現異常。并且在任意節點切斷每條通信總線，系統不會出錯不會出現死機的現象。

電源方面，本套DCS系統采用兩路交流220V10% 50Hz1Hz的單相不間斷電源，電源經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

在機組調試期間經常出現內供電ΑI通道損壞的現象，而造成此問題的原因主要是人為原因。如下圖1所示當通道輸入端1a、1b被短接后，根據歐姆定律I=U/R，得出此時的電流I≈24÷250≈0.096(Α)大于限流保險（50mΑ），導致保險燒斷，采樣電路開路。為了避免此類事件的發生，在接拆回路時必須做好隔離防護措施，如斷開電源或纏上絕緣膠布，防止回路短接的現象，另外防潮防鼠必須做好。

應急措施：機組運行時若遇到ΑI通道開路故障時，應立即通知檢修維護人員進行處理，做好工作記錄并匯報，視情況而進行強制操作，維持機組穩定的運行，待回路恢復正常后重新釋放通道掃描。

圖1

2.2 DO輸出硬回路誤動作故障分析

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

預防措施，加強檢修維護人員的專業技術培訓，養成良好的工作習慣，進行相關操作時必須要想清楚檢查清楚再進行操作，正常情況下應該做好隔離措施后再進行相關工作。

2.3 多選回路信號不穩定應急處理

DCS組態中部分重要信號是通過多選一的功能進行判斷輸出的，但是機組運行時可能會出現個別信號不穩定的情況，這直接關系到機組的正常運行。出現此類問題運行人員必須及時聯系熱控人員，根據情況將不穩定的信號通過強制的方法進行隔離，防止誤動，同時安排檢修維護人員盡快消缺。

2.4 模擬量輸入回路受干擾導致采樣數據異常預防措施

機組長時間投運后，部分設備會出現老化現象，導致抗干擾能力下降，影響DΑS的數據處理，嚴重時甚至會導致機組誤跳閘，所以必須重視預防措施：及時更換老舊的電纜，強電弱電分開鋪設，保證接地系統符合規范，系統運行時必須關閉機柜柜門且禁止在旁邊使用無線通訊工具，制定DCS抗干擾性能測試計劃提前預知抗干擾能力幾時采取改進措施。

2.5其它

（1）光纖通訊故障。調試期間出現循環水系統遠程控制站無法通訊，原因光纖接頭不干凈，導致光纖回路無法收發信號；（2）冗余部件故障預防。任何設備都存在老化的情況，所以必須定期制定檢修維護計劃，進行冗余部件的切換試驗，驗證切換功能是否正常，提前預知隱患，制定解決方案，保證冗余部件能正常的工作，否則不能保障機組的安全運行。

2.6 應急原則

電廠DCS系統經過調試后是很穩定的，一般不會出現大范圍系統性的故障。當系統某部分不正常時，應立即聯系熱控維護人員進行處理，同時運行人員做好監盤工作，若發現異常應立即進行相關操作保證機組的安全并匯報問題，若情況惡劣可果斷手動打閘，防止事態擴大。

3 結語

要保證DCS系統正常穩定的運行，熱控維護人員必須提高自身的專業技能水平，同時必須與運行人員建立暢通的溝通協調機制。另外電廠必須制定DCS性能測試計劃，這樣可以為DCS系統的運行提供重要的參考數據，為廠方做出預防性的措施或工作計劃提供參考資料，尤其是早期使用的DCS系統。

參考文獻：

[1]王炳華.《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》輔導教材 [M].北京：中國電力出版社,2001.

[2]俞金壽,何衍慶.集散控制系統原理及應用[M].北京：化學工業出版社,1995.

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

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

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