600MW火力发电机组DCS控制系统故障的

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1、全国火电大机组（600MW级）竞赛第11届年会论文集热工600MW火力发电机组DCS控制系统故障的事故处理方案高俊山（大唐国际托克托发电厂）摘要：本文概述了大型火力发电机组DCS控制系统故障的原因、现象，并结合大唐托克托发电厂600MW机组的特点和4号机DCS控制系统故障的事故处理过程，从运行角度着重阐述了大型火力发电机组在DCS控制系统全部死机的情况下应当采取的安全技术措施。关键词：发电机组；控制系统；故障引言DCS系统（DistributedCon-trolSystem）也称分布式控制系统或分散控制系统，是指利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操

2、作、管理和分散控制的一种控制技术。作为一种纵向分层和横向分散的大型综合控制系统，它以多层计算机网络为依托，将分布在全厂范围内的各种控制设备的数据处理设备连接在一起，实现各部分信息的共享的协调工作，共同完成控制、管理及决策功能。DCS一般包括四个功能子系统，即数据采集与处理系统(DAS)，模拟量控制系统(MCS），顺序控制系统(SCS)，炉膛安全监控系统(FSSS)。部分300MW以上机组的DCS还包括汽轮机数字式电液控制系统（DEH）、旁路控制系统（BPC）、汽轮机的紧急跳闸系统 （ETS）、 给水泵电液调节系统（MEH）等。DCS控制系统是目前火电厂

3、的主控系统和控制核心部分，直接体现机组的自动化水平的高低，直接影响到机组的安全、经济运行。目前新建和改造的机组除用于紧急停机、停炉用的后备手操外，几乎所有的设备运行操作都是由计算机来完成的。如果控制系统发生故障，将导致部分或全部设备失去监视和控制，其后果轻则导致机组非计划停运，重则造成主辅设备严重损坏，甚至会带来毁灭性的打击。1　DCS控制系统故障的原因及现象1.1DCS控制系统故障的原因1.1.1　通信网络类故障，如节点总线故障、就地总线故障、地址标识错误等。1.1.2　硬件故障，如人机接口故障、过程通道故障等。1.1.3　人为故障，如在系统维护或故

4、障处理时的误操作现象等。1.1.4　电源故障，如UPS不间断电源故障、电源切换装置故障等。1.1.5　SOE工作不正常。1.1.6　干扰造成的故障，如系统接地、电源不符合质量要求、过程控制处理机主/备处理机之间的切换、229全国火电大机组（600MW级）竞赛第11届年会论文集热工现场使用大功率无线通信设备等。1.2DCS控制系统故障的现象1.2.1当DCS电源等关键设备故障时，全部操作员站上位机黑屏或死机，失去对设备的监视与控制功能。1.2.2当DCS辅助设备故障时，部分操作员站上位机黑屏或死机，但可以通过其它上位机进行监视与控制。2近期大型火电机组D

5、CS故障事例2006年4月30日神头第二发电厂4号机（500MW）热控随机故障（软故障），机组跳闸。2006年5月8日盘山电厂4号机（600MW）协调控制主模件MFP故障,引起操作员站无法操作,锅炉灭火,机组跳闸。2006年5月20日大唐托克托6号机（600MW）部分操作员站死机，控制器状态画面中大部分控制器显示红色报警，锅炉灭火，运行人员手动停机。2006年5月24日神头第二发电厂4号机（500MW）热工DCS系统SYMPHONY系统控制器MFP软件程序紊乱造成分离器水位高低比较器的S3在线组态参数改变,误发“分离器水位低”保护，将运行中强循泵全部掉

6、闸,锅炉灭火。2006年6月12日大唐托克托电厂4号机（600MW）冗余电源切换装置（APC）故障，网络柜内所有交换机电源失去，导致DCS系统操作员站无法监控机组运行状态，给水自动控制系统退出自动控制方式，汽包水位无法调节，造成水位保护动作，锅炉灭火，运行人员手动停机。3DCS控制系统故障的事故处理原则当全部操作员站出现故障时（所有上位机黑屏或死机），若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组正常运行，则转为后备操作方式，同时排除故障并转入操作员站运行方式，否则应立即停机、停炉。对无可靠后备硬手操及监视仪表的机组，应立即采取措施紧急停机、停炉。当

7、部分操作员站故障时，只有少数操作员站可监视和操作时，应由可用操作员站继续维持机组稳定运行，但此时应停止重大操作，并做好事故预想，联系检修人员处理。当主要模拟量控制MCS系统通信网络故障或主、副控制单元DPU均出现故障（死机或失电）时，对无可靠后备硬手操及监视仪表的机组，在无法维持机组的安全可靠运行时，应立即采取措施停机、停炉。DEH失电造成汽轮机跳闸时，应按汽轮机跳闸处理。若未造成汽轮机跳闸时，将DEH切至硬手操，继续维持机组稳定运行，但此时无特殊情况应停止操作，并做好事故预想，立即联系检修人员处理。当FSSS系统通信网络发生故障或主、副控制单元DPU

8、均出现故障（死机或失电）时，对无可靠后备硬手操及监视仪表的机组，在无法维持机组的安全可靠运行时