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DCS失電故障安全隱患預(yù)防措施

  
評(píng)論: 更新日期:2012年08月19日

  近年來,火電機(jī)組由于DCS失電故障引起非計(jì)劃停運(yùn)事故多有發(fā)生,有些機(jī)組甚至由于控制電源系統(tǒng)以及與機(jī)組安全相關(guān)的設(shè)備配置不合理,造成了設(shè)備損壞事故。DCS失電故障已成為影響機(jī)組安全可靠運(yùn)行的一個(gè)重要因素。
  對(duì)此,湖南省電力試驗(yàn)研究院根據(jù)文獻(xiàn)[1,2]的相關(guān)要求,對(duì)湖南省內(nèi)主要火電機(jī)組進(jìn)行了專項(xiàng)的DCS失電故障預(yù)防、處理及安全措施的調(diào)查和研究,掌握了湖南省內(nèi)火電機(jī)組DCS及其它主要控制系統(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(jī)組安全隱患,并從UPS供電結(jié)構(gòu)、DCS內(nèi)部電源配置、操作臺(tái)按鈕配置、熱工主保護(hù)和DCS的安全可靠性等多方面提出了具有針對(duì)性的建議,以減少機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)和由于DCS失電故障引起的設(shè)備損壞事故。
  一、主要問題分析
  調(diào)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(shè)計(jì)和理解上的差異,還存在以下共性的問題。
  (1)大多機(jī)組DCS的電源配置不合理,部分機(jī)組采用單個(gè)UPS提供2路電源的供電方式(共用一根出口饋線應(yīng)認(rèn)為是單個(gè)UPS),還有部分老機(jī)組采用2臺(tái)機(jī)組UPS互為備用的供電方式。這樣,當(dāng)1臺(tái)機(jī)組的UPS檢修時(shí),另1臺(tái)機(jī)組控制電源則為單路供電。
  (2)部分機(jī)組抽汽逆止閥、燃油跳閘閥等設(shè)備采用雙線圈控制電磁閥,當(dāng)控制系統(tǒng)失電后,汽輪機(jī)則存在超速危險(xiǎn),鍋爐不能完全切除燃料;個(gè)別新投產(chǎn)的機(jī)組磨煤機(jī)油泵、空氣預(yù)熱器控制采用長(zhǎng)信號(hào)控制,一旦DCS失電,將導(dǎo)致磨煤機(jī)油泵、空氣預(yù)熱器停止運(yùn)行,造成設(shè)備損壞。
  (3)部分無DEH功能的老機(jī)組汽輪機(jī)跳閘系統(tǒng)采用帶電動(dòng)作設(shè)計(jì),又沒有可靠的電源(如直流電源)和電源回路結(jié)構(gòu),當(dāng)控制系統(tǒng)失電時(shí),手動(dòng)跳閘按鈕無法跳閘汽輪機(jī),只能就地打閘停止汽輪機(jī)運(yùn)行。
  (4)部分機(jī)組不滿足操作員站及少數(shù)重要操作按鈕的配置應(yīng)能在機(jī)組各種工況下的操作要求,特別是緊急故障處理的要求,緊急故障情況的處理手段不完備,有的甚至沒有配置MFT跳閘繼電器組。
  (5)部分機(jī)組DCS及主要控制、保護(hù)系統(tǒng)的電源監(jiān)視、報(bào)警系統(tǒng)不完善。
  二、建議
  2.lDCS供電電源配置
  對(duì)UPS的工作電源、旁路電源、直流電源均應(yīng)有失電報(bào)警功能,且各電源電壓信號(hào)應(yīng)進(jìn)入故障錄波裝置和DCS,以便監(jiān)視;DCS應(yīng)由l路UPS、1路保安電源進(jìn)行供電,或2路相互獨(dú)立的UPS進(jìn)行供電。這2路供電電源應(yīng)分別取自機(jī)、爐工作段;ETS、TSI、火焰檢測(cè)等系統(tǒng)應(yīng)采用和DCS相同的電源結(jié)構(gòu);應(yīng)對(duì)UPS定期進(jìn)行切換試驗(yàn),工作電源和備用電源的切換時(shí)間應(yīng)小于5ms。
  2.2DCS內(nèi)部電源配置
  DCS內(nèi)部的電源配置應(yīng)采用以下2種方式:(1)ZN方式。每個(gè)模件柜有2(或4)個(gè)電源模件,一半電源模件由主電源供電,另一半電源模件由副電源供電。電源模件輸出的直流電源并聯(lián),作為I/0模件、主控制器和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作電源;(2)2路交流進(jìn)線電源互為切換備用方式。A(B)路電源的主電源為A(B)路交流進(jìn)線電源,當(dāng)A(B)路進(jìn)線電源失去時(shí),切換到B(A)路進(jìn)線電源供電,當(dāng)A(B)路進(jìn)線電源恢復(fù)時(shí),又切為A(B)路進(jìn)線電源供電,切換后的A、B2路電源分別提供控制系統(tǒng)一半的電源模件使用。這樣,即使電源切換不成功,也至少有一半的電源模件能夠正常工作,以維持DCS正常運(yùn)行。部分老機(jī)組DCS電源不能互為備用,當(dāng)1路進(jìn)線電源喪失時(shí),將有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。

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