防止dcs失灵与热工保护拒动

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1、防止DCS失灵和热工保护拒动引言随着电力系统生产和管理技术的不断提高为适应电力市场改革发展的需要DCS系统逐步应用到各个电厂成为电厂生产发电的核心控制设备。在主、辅设备发生某些可能引发严重后果的故障时及时采取相应的措施加以保护从而软化故障停机待修避免发生重大的设备损坏和人身伤亡事故。但在主辅设备正常运行时保护系统因自身故障而引起动作造成主辅设备停运称为保护误动并因此造成不必要的经济损失在主辅设备发生故障时保护系统也发生故障而不动作称为保护拒动并因此造成事故的不可避免和扩大。随着DCS控制系统的成

2、熟发展热工自动化程度越来越高凭借其巨大的优越性使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。但热工保护误动和拒动的情况还时有发生。如何防止DCS系统失灵和热工保护误动、拒动成为火力发电厂日益关注的焦点。因此如何做好防止DCS系统失灵和保护拒动从而引发事故的措施是非常重要的。为此我们在多年的DCS应用基础上总结了一些经验从实践出发阐述了一些如何防止DCS失灵和热工保护拒动的措施。1热工DCS保护误动、拒动原因1设计、安装、调试存在缺陷多机组因热控设备系统设计、安装、调试存在质量缺陷导致机组热工保护误动或

3、拒动。例如1997年12月16日秦皇岛电厂发生的锅炉严重缺水重大事故虽然原因是多方面的但其中汽包水位变送器环境温度温度补偿设计定值50℃实际130℃的影响造成了测量误差水位虚高108mm使汽包低水位保护拒动锅炉A炉水循环泵在测量系统故障的情况下又未采取替代措施而失去了保护作用由于采用三取三的保护逻辑因而在炉水循环破坏的情况下B、C炉水循环泵差压低跳泵A泵只发差压低报警而未能跳泵导致MFT未动作最终造成水冷壁大面积爆破的重大事故。2人为因素DOICNKI:12-1334/TH.201101

4、06.1813.018网络出版时间2011-01-0618:13:39网络出版地址http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1334.TH.20110106.1813.018.html2因人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。例如通辽电厂热工人员在2005年02月18日09时51分54秒处理3号锅炉炉膛负压高时误吹了参与保护的取样点同时保护3取2的压力开关的一个接点又不好用从而造成灭火保护动作。2防止DCS系

5、统失灵的一些措施防止DCS系统失灵可以从硬件和软件两个方面入手有针对性的采取措施将因DCS系统发生故障或受外界影响而失去控制的程度降至最低。硬件方面存在着两个重点DCS系统电源和网络通讯因为这两个因素可能导致整个DCS系统失灵。2.1DCS电源切换问题DCS系统应该是由独立两路冗余电源供电而两路冗余电源之间的切换方式可能成为产生问题的根源这也往往是被忽略的地方。因为一般的电源切换电路是由两个继电器组成每个继电器分别带一半负荷。但这种方式存在着一个隐患假如其中一路电源发生电压波动使两路电源之间出现环流

6、则可能导致DCS系统失电。对于电源切换问题可以通过以下切换回路进行更可靠的切换DCS电源供电系统原理图如图1所示。图1DCS电源供电系统图上图的电源切换原理是第一路电源作为本路负载的主供电电源第二路电源作为本路负载的辅助供电电源。任一时刻只要主供电电源存在时都将以主电为主进行供电这样的电源切换回路比较可靠。另一路负载切换回路原理与此相同只是第二路电源作为主供电源。如果条件允许的情况下DCS两路电源都由UPS供电因为UPS输出电压比较稳定不会发生波动。2.2网络通讯连接方式目前大部分DCS系统都采用星型拓扑

7、结构作为通讯用的网络交换机就成为整个DCS网路的通讯中枢所以交换机也采用冗余方式而且选择质量好的交换机是很重要的但从连接方式采取有效措施将可能减少危险因素。在一般的情况下常常把主DPU站连接至同一台交换机而把副DPU站连接至同一台交换机当连接主DPU站的交换机故障时这台交换机上的所有主DPU站将与其副DPU站发生切换。副DPU站是在主DPU站3故障状况下备用的尽管各DCS厂家都号称无扰切换但这样的切换发生的少一些还是比较可靠的。因此可以把主、副DPU站交叉开连接至同一台交换机即同一台交换机上既有

8、主DPU站也有副DPU站当交换机故障时主、副DPU站发生切换的数量就会减少。3防止热工保护误动、拒动的措施3.1增强DCS系统的抗干扰能力增强DCS系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。从系统接地、电缆的抗干扰、信号的防干扰等方面入手能有效的提高系统的抗干扰能力。首先