淺談300MW火電廠DCS控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理及預(yù)防措施

紀樂樂

摘? ? 要：火電廠是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的重要組成部分，主要起到電能生產(chǎn)的目的。火電廠在具體的服務(wù)中，DCS控制系統(tǒng)作用不可忽視，它是保障火電廠可靠運行的關(guān)鍵。但是，DCS控制系統(tǒng)在服務(wù)中，容易受到一些因素的影響，造成系統(tǒng)故障的產(chǎn)生，并且可產(chǎn)生嚴重的安全隱患。故此，文章結(jié)合實際情況，對300MW火電廠DCS控制系統(tǒng)故障展開分析，再對具體的應(yīng)急處理和預(yù)防措施進行分析，旨在為相關(guān)人員提供參考，保障300MW火電廠的可靠性。

關(guān)鍵詞：300MW火電廠;DCS控制;系統(tǒng)故障;應(yīng)急處理;預(yù)防措施

1? 前言

300MW火電廠是由300MW機組構(gòu)成，為保障機組的可靠運行，選擇DCS控制對機組進行控制，系統(tǒng)包括過程控制單元、組態(tài)維護工具、接入網(wǎng)接口、數(shù)據(jù)傳遞網(wǎng)絡(luò)等部分。借助DCS控制系統(tǒng)可對鍋爐設(shè)備、電氣設(shè)備等進行集中控制與監(jiān)控，保障300MW火電廠的穩(wěn)定運行。但是，DCS控制系統(tǒng)也會發(fā)生故障，影響系統(tǒng)的安全性，甚至可能造成人員傷亡，亟需改善。基于此，本文結(jié)合300MW火電廠的基本情況，對DCS控制系統(tǒng)故障進行研究，再提出具體的應(yīng)急處理與預(yù)防措施，詳細內(nèi)容如下。

2? 300MW火電廠故障研究

300MW火電廠的DCS控制系統(tǒng)是由多個部分組成，且它的控制單元功能特點包含控制模塊調(diào)節(jié)、順序控制、爐膛安全監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集幾個部分，能滿足300MW火電廠在日常運行中的多種設(shè)備控制，保障火電廠的安全。但是，300MW火電廠的DCS控制系統(tǒng)在實際的工作中，故障類型也相對較多，一旦故障產(chǎn)生，必然影響控制系統(tǒng)功能，不利于300MW火電廠的安全。現(xiàn)結(jié)合實際情況，對300MW火電廠的DCS控制系統(tǒng)常見故障進行分析，詳細內(nèi)容如下。

（1）通信網(wǎng)絡(luò)故障。控制網(wǎng)絡(luò)是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，控制系統(tǒng)在具體的構(gòu)建中，多選擇雙網(wǎng)環(huán)形結(jié)構(gòu)，能滿足網(wǎng)絡(luò)通信的冗余功能，正常情況，單路網(wǎng)絡(luò)故障不會對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成干擾。此外，還可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)間的通信故障，無法實現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)傳遞，則影響系統(tǒng)的控制能力，不利于火電廠的安全運行。

（2）控制處理單元故障。控制處理單元是實現(xiàn)控制的關(guān)鍵，其中，可造成控制處理單元故障的因素相對較多，包括多功能處理器跳線誘發(fā)故障、I/O擴展總線故障等。這些故障的發(fā)生，則可引起控制處理單元功能異常，無法正常工作，誘發(fā)隱患。

（3）電源系統(tǒng)故障。DCS控制系統(tǒng)在正常服務(wù)過程中，必須保障電源的可靠性。但是，電源系統(tǒng)在服務(wù)中，可因環(huán)境因素、中斷保護引起故障等。電源故障后，DCS控制也無法發(fā)揮正常功能，需要得到有效處置。

（4）時鐘系統(tǒng)異常。時鐘系統(tǒng)承擔(dān)事件順序記錄、歷史趨勢、事件報警等功能，當(dāng)時鐘系統(tǒng)出現(xiàn)失真后，時鐘系統(tǒng)的功能上喪失，不利于DCS控制系統(tǒng)可靠性。其中，導(dǎo)致時鐘異常的因素相對較多，人為因素是導(dǎo)致的時鐘失真的重要因素，如果時鐘系統(tǒng)維護中，沒有按照規(guī)范操作，則能引起故障發(fā)生。

綜上所述，300MW火電廠的DCS控制系統(tǒng)在實際運行中，故障發(fā)生機率相對較高，為降低故障的影響，必須采取有效的應(yīng)急處理和預(yù)防措施，降低故障的發(fā)生頻率，從而保障的DCS控制系統(tǒng)可靠，推動300MW火電廠穩(wěn)定運行。

3? 300MW火電廠DCS控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理

300MW火電廠在運行過程中，一旦DCS控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，必須及時采取處置措施，避免故障帶來不良影響，現(xiàn)對具體DCS控制系統(tǒng)故障應(yīng)急處理措施進行闡述，詳細內(nèi)容如下。

3.1? 通訊網(wǎng)絡(luò)故障應(yīng)急處理

針對通信網(wǎng)絡(luò)的基本情況，需要相關(guān)維護人員采取有效處置措施，具體包括：

（1）DCS通信網(wǎng)絡(luò)故障，可造成數(shù)據(jù)丟失，應(yīng)急時應(yīng)做好數(shù)據(jù)備份，并及時上報上級。

（2）SCS系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)故障應(yīng)及時通知維護人員。維護人員未進入現(xiàn)場前，維持機組運行，并強化監(jiān)控，如果發(fā)生異常需及時關(guān)閉系統(tǒng)。

（3）MCS的網(wǎng)絡(luò)故障，應(yīng)第一時間關(guān)閉系統(tǒng)，并配合維護人員實施處置，再上報上級。必要時，可實施就地操作。

（4）FSSS通信網(wǎng)絡(luò)故障應(yīng)上報上級，手動操作MFT按鍵，如果沒有反應(yīng)，則關(guān)閉系統(tǒng)。

（5）ECS通信網(wǎng)絡(luò)故障，告知維護人員，現(xiàn)場人員維持系統(tǒng)正常運行。

3.2? 控制單元故障應(yīng)急處理

鑒于DCS控制系統(tǒng)采用冗余配置的方式，多功能處理器引起的控制單元故障一般不會對機組的運行造成影響，但是，也會造成一些特殊故障產(chǎn)生。針對這種故障，現(xiàn)場人員維持系統(tǒng)正常運行，并監(jiān)控系統(tǒng)，通知維護人員采取維護措施。

I/O擴展總線故障可引起增壓風(fēng)機變頻器DCS無法啟停操作，應(yīng)及時停止系統(tǒng)，并報告上級，由維護人員采取處置措施，現(xiàn)場人員配合維護人員實現(xiàn)對故障的維護。

3.3? 電源故障的應(yīng)急處理

對于電源故障，應(yīng)急處理中，應(yīng)結(jié)合實際情況進行操作，對于DEH系統(tǒng)失電，且發(fā)生汽輪機自動跳閘，可按照常規(guī)跳閘處置，如果沒有跳閘，則需要及時關(guān)閉機組，報告上級，由維護人員實施維護，經(jīng)過檢修后方能正常運行。PSSS失電后，必須啟動MFT保護，如果沒有MFT，則需要停止相關(guān)操作，等待檢修人員。SCS與MCS失電，應(yīng)強化對機組的監(jiān)控待檢修人員達到現(xiàn)場。如果不能正常運行，則需要關(guān)閉系統(tǒng)。

3.4? 操作員站故障

如果操作員站出現(xiàn)故障，顯示器出現(xiàn)黑屏，如果其他操作員站正常運行，則通知維護人員。如果不能正常監(jiān)控和安全操作，則使用緊急工程師站內(nèi)操作站實施監(jiān)控，并通知維護人員實施維護。如果全部操作員站異常，如果電源正常可嘗試重新啟動，通知維護人員。如果不能，則使用工程師站進行緊急監(jiān)控。此外，對于一些人為因素所致的故障，應(yīng)結(jié)合具體故障成因和故障點，采取對應(yīng)的故障應(yīng)急處理方案。

4? 300MW火電廠DCS控制系統(tǒng)故障預(yù)防措施

為降低DCS控制系統(tǒng)故障發(fā)生頻率，300MW火電廠應(yīng)從多個角度入手，實施合理控制，詳細措施如下。

（1）DCS的設(shè)計調(diào)試。結(jié)合實際需求，對系統(tǒng)控制邏輯進行分配，考慮可靠性與負荷率指標(biāo)，避免“高負荷”問題。電源設(shè)計必須合理，結(jié)合負荷率與電源的冗余配置，確保兩路相對獨立。再設(shè)置相應(yīng)的保護系統(tǒng)與緊急故障處理方案，提高故障預(yù)防能力。

（2）DCS的運行維護。為應(yīng)對故障，可做好維護準備，包括備份、硬件儲備、時鐘調(diào)整等。并實施規(guī)范化的日常維護，每日展開系統(tǒng)的檢查，定期實施大型維護，降低環(huán)境因素對系統(tǒng)的干擾、提高系統(tǒng)的抗干擾能力，強化PID參數(shù)、調(diào)節(jié)器作用形式等數(shù)據(jù)記錄規(guī)范DCS組態(tài)作業(yè)、定期重啟人機接口等。

（3）構(gòu)建在線監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)對DCS系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)采集，納入到控制體系中，并根據(jù)參數(shù)及早進行隱患處理，降低故障率。

（4）優(yōu)化操作。確保具體維護作業(yè)中，維護人員能夠嚴格遵循維護標(biāo)準、操作規(guī)范，降低失誤和錯誤操作。

5? ?結(jié)束語

本文結(jié)合實際分析300MW火電廠DCS控制系統(tǒng)故障的應(yīng)急處理劑預(yù)防措施，先對具體故障問題進行闡述。再針對具體的故障，分析故障的應(yīng)急處理方法。最后針對故障提出相應(yīng)的預(yù)防措施，避免DCS控制系統(tǒng)故障，滿足300MW火電廠的運行需求，推動火電廠的功能性發(fā)揮。

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