電廠DCS突然全部畫面黑屏,怎么辦?
轉(zhuǎn)載。
DCS系統(tǒng)故障總的分類包括惡性的系統(tǒng)癱瘓、操作員站部分或全部“死機”以及局部系統(tǒng)故障,大多與DCS系統(tǒng)的配置不當(dāng)有關(guān)。結(jié)合我公司南京西門子DCS配置,可能出現(xiàn)的故障制定如下操作預(yù)案:
l 故障判斷及處理方法
分類 | 現(xiàn)象 | 確認方式 | 處理方法 |
OT工作異常 | 一臺OT出現(xiàn)畫面凍結(jié),黑屏或藍屏;其他OT依舊可以進行操作監(jiān)視 | 檢查其它OT是否可以監(jiān)視及操作 | 1. 盤上操作人員報告值長,換其他OT監(jiān)視、操作。 2. 值長通知熱控人員處理
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PU工作異常 | 在各臺OT上均顯示幾個功能分區(qū)塊呈現(xiàn)灰色,且這幾個功能分區(qū)的畫面上數(shù)據(jù)均顯示紅色或“****” | OT上有PU*非同步報警,電子間可發(fā)現(xiàn)PU死機 | 1. 盤上操作人員報告值長,值長通知熱控人員處理 2. 停止操作,根據(jù)現(xiàn)場情況確定是否可繼續(xù)運行 3. 現(xiàn)場人員按分工現(xiàn)場監(jiān)視出現(xiàn)PU故障的相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)。 4. 根據(jù)熱工專業(yè)人員的意見和調(diào)試總指揮、值長的指令進行處理 5. 必要時采取緊急停機措施 |
AP工作異常 | 在各臺OT上均顯示故障AP對應(yīng)的部分信號紅色或“****”,甚至可能有部分設(shè)備誤動,有系統(tǒng)故障報警 | 電子間AP柜內(nèi)可見卡件運行指示燈滅,該AP下屬信號均發(fā)報警到OT上 | 1. 盤上操作人員報告值長,值長通知熱控人員處理 2. 停止操作,根據(jù)現(xiàn)場情況確定是否可繼續(xù)運行 3. 現(xiàn)場人員按分工現(xiàn)場監(jiān)視出現(xiàn)AP故障的相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)。 4.根據(jù)熱工專業(yè)人員的意見和調(diào)試總指揮、值長的指令進行處理 5.必要時采取緊急停機措施 |
操作控制網(wǎng)絡(luò)工作異常 | 在各臺OT上均顯示畫面凍結(jié),黑屏或藍屏。有系統(tǒng)故障報警 | 1. 盤上操作人員報告值長,值長通知熱控人員處理。 2. 現(xiàn)場人員按分工現(xiàn)場監(jiān)視相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)。 3. 根據(jù)熱工專業(yè)人員的意見和調(diào)試總指揮、值長的指令進行處理 4. 在一定時間內(nèi)如果無法恢復(fù)或者機組運行狀態(tài)惡化采取緊急停機措施 | |
底層網(wǎng)絡(luò)工作異常 | 在各臺OT上均顯示畫面凍結(jié),黑屏或藍屏。有系統(tǒng)故障報警,設(shè)備可能誤動 | 電子間AP柜內(nèi)可見卡件運行指示燈滅,AP顯示異常,OT上大量異常報警 | 1. 盤上操作人員報告值長,值長通知熱控人員處理。 2. 根據(jù)熱工專業(yè)人員的意見和調(diào)試總指揮、值長的指令進行處理 3. 采取緊急停機措施 |
卡件工作異常 | OT上出現(xiàn)通道故障報警;該卡件對應(yīng)信號消失,顯示為紅色或“****”,對部分設(shè)備控制可能有影響 | 電子間AP柜內(nèi)可見該卡件運行指示燈滅 | 1. 盤上操作人員報告值長,值長通知熱控人員處理。 2. 根據(jù)熱工專業(yè)人員的意見和調(diào)試總指揮、值長的指令進行處理 3. 根據(jù)情況調(diào)整運行方式 4. 保持設(shè)備穩(wěn)定運行 |
1不依靠DCS系統(tǒng)緊急停運機組的步驟
1. 1由于DCS系統(tǒng)的故障,除AP故障外,其他設(shè)備故障不會引起設(shè)備誤動,因此發(fā)生DCS系統(tǒng)的故障不應(yīng)立即MFT,而應(yīng)將人員安排到各處理點作好準(zhǔn)備,再停運機組。
1. 2在做人員安排期間,應(yīng)同時通知熱控人員,匯報領(lǐng)導(dǎo)。
1. 3在準(zhǔn)備停機期間必須密切注意火焰電視及汽包水位,以確認機組在穩(wěn)定運行。
1. 4安排人員到汽機機頭,作好汽機就地打閘的準(zhǔn)備,并監(jiān)視機頭的表計,監(jiān)視主機狀態(tài).監(jiān)視小機是否停運,否則就地打閘。
1. 5安排人員到保安段,作好投入潤滑油泵,頂軸油泵,及啟動柴發(fā)代保安段準(zhǔn)備。
1. 6安排人員到凝結(jié)水泵處,準(zhǔn)備必要時停運凝結(jié)水泵,電泵準(zhǔn)備。
1. 7安排人員監(jiān)視NCS系統(tǒng)及DEH系統(tǒng)(如有CRT的話),作好斷主開關(guān)準(zhǔn)備。
1. 8安排人員到汽機熱力配電盤,準(zhǔn)備破壞真空,作好切斷除氧器加熱,輔汽供汽閥準(zhǔn)備。
1. 9條件具備或發(fā)現(xiàn)火焰不穩(wěn),水位達到MFT數(shù)值,立刻按MFT按鈕.觀察火焰是否熄滅。現(xiàn)場確認一次風(fēng)機停運,否則按事故按鈕停運。
1. 10汽機機頭人員,打閘汽機,看轉(zhuǎn)速,聽聲音,看油壓,看小機是否跳閘,否則打閘。
1. 11保安段啟動主機油泵,啟動頂軸油泵,密封油備用油泵。
1. 12同時NCS人員看發(fā)電機逆功率是否動作,否則,解列發(fā)電機,通知機頭人員防止超速。
1. 13保安段人員看保安電源是否正常以確定是否投入柴發(fā)。
1. 14檢查電泵停運,切斷除氧器加熱,輔汽供汽閥。
1. 15觀察凝汽器及除氧器水位,盡快將凝結(jié)水泵切到走循環(huán)。
1. 16安排人員全面檢查,尤其是凝汽器,旁路系統(tǒng),發(fā)電機氫水油系統(tǒng)、爐水泵及其注水。
1. 17在轉(zhuǎn)子到零時檢查就地啟動盤車。
1.18在DCS恢復(fù)后,及時調(diào)整引送風(fēng)機。
詳細組織分工
崗位 | 處理要點 | 備注 |
值長 | 1)通知熱控人員,匯報領(lǐng)導(dǎo) 2) 決策是否緊急停機 3) 聯(lián)系啟動爐、除灰除渣、化學(xué)、燃料崗位,并作相應(yīng)準(zhǔn)備。聯(lián)系熱控人員等維護人員到場協(xié)助處理。 | |
主值A(chǔ) | 1) 密切注意火焰電視及汽包水位,以確認機組在穩(wěn)定運行. 2) 條件具備或發(fā)現(xiàn)火焰不穩(wěn),水位達到MFT數(shù)值,立刻按MFT按鈕.觀察火焰是否熄滅.現(xiàn)場確認MFT聯(lián)動正常,否則按事故按鈕停運 3) 注意汽包壓力的變化,如果汽包壓力上升過快或者過高,可開啟旁路或者PCV閥泄壓。 4) DCS恢復(fù)后,及時調(diào)整引送風(fēng)機。 5) 執(zhí)行或指令MFT、斷開發(fā)電機主開關(guān)的操作。 6) 具體負責(zé)爐、電側(cè)相關(guān)操作和指令發(fā)出。 | |
主值B | 1) 根據(jù)現(xiàn)場人員匯報,作出機組和設(shè)備狀態(tài)判斷。 2) 執(zhí)行或指令破壞真空緊急停機操作。 3) 具體負責(zé)機側(cè)相關(guān)操作和指令發(fā)出。 | |
副值A(chǔ) | 1) 監(jiān)視NCS系統(tǒng)及DEH系統(tǒng)(如有CRT的話),作好斷主開關(guān)準(zhǔn)備。接到相關(guān)指令即斷開主開關(guān)。看發(fā)電機逆功率是否動作,否則,聯(lián)系主值A(chǔ)解列發(fā)電機,通知機頭人員防止超速 | |
副值B | 1)到汽機熱力配電盤,準(zhǔn)備破壞真空,作好切斷除氧器加熱,輔汽供汽閥準(zhǔn)備,接到指令進行相關(guān)操作。 2)緊停后檢查高中壓主汽門、調(diào)門、高排逆止門、各抽汽逆止門已關(guān)閉,有關(guān)疏水門開啟。旁路關(guān)閉 3)檢查SOP、BOP聯(lián)啟運行正常,汽機轉(zhuǎn)速下降正常,否則手動啟動SOP、BOP 4) 轉(zhuǎn)速降至2200rpm,檢查頂軸油泵聯(lián)啟運行正常,否則手動啟動 | |
副值C | 1) 到保安段,作好投入潤滑油泵,頂軸油泵,及啟動柴發(fā)代保安段準(zhǔn)備.接到指令后進行相關(guān)操作。 2) 看保安電源是否正常以確定是否投入柴發(fā).如果需要,執(zhí)行啟動柴油發(fā)電機并入保安段的操作。 | |
副值D | 1) 到汽機機頭,作好汽機就地打閘的準(zhǔn)備,并監(jiān)視機頭的表計,監(jiān)視主機狀態(tài).監(jiān)視小機是否停運,否則就地打閘,接到現(xiàn)場緊停指令,打閘汽機,看轉(zhuǎn)速,聽聲音,看油壓,確認跳閘 2) 在轉(zhuǎn)子到零時檢查就地啟動盤車 | |
巡操長 | 1)根據(jù)現(xiàn)場需要安排現(xiàn)場人員就地監(jiān)視和操作。 2)執(zhí)行和組織實施值長和主值的現(xiàn)場操作指令。 3)全面巡查現(xiàn)場。 | |
巡操員A | 1) 到就地監(jiān)視爐側(cè)運行設(shè)備運行情況。 2) 根據(jù)主值A(chǔ)和巡操長指令進行相關(guān)操作。 | |
巡操員B C | 1)到就地監(jiān)視機側(cè)運行設(shè)備運行情況。 2)根據(jù)主值B和巡操長指令進行相關(guān)操作 3)到真空泵處作緊急停運真空泵,破壞真空的準(zhǔn)備,接到相關(guān)指令后,進行操作。 4)檢查電泵是否啟動,啟動則及時停運;接到指令將凝結(jié)水泵切到循。
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巡操員D | 1)到就地監(jiān)視發(fā)電機、勵磁機等電氣設(shè)備運行情況 2)根據(jù)主值A(chǔ)和巡操長指令進行相關(guān)操作 |
2.AP故障處理相關(guān)知識
系統(tǒng)共配置13對AP,AP01-AP05為鍋爐設(shè)備,其中AP5帶有鍋爐-汽機-發(fā)電機保護聯(lián)鎖邏輯,AP06-AP09為汽機設(shè)備,AP10為電氣設(shè)備,AP11為鍋爐MFT保護邏輯,另外有兩個AP帶公用系統(tǒng)和空壓機系統(tǒng)。AP為100%冗余。
2.1正常運行中一臺AP故障不影響機組運行。當(dāng)一臺AP故障發(fā)生報警時,運行人員有責(zé)任及時通知熱工人員及時處理。
2.2當(dāng)一對AP同時故障時,該AP所帶的系統(tǒng)將失去控制和監(jiān)視,系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)功能同時失去,運行人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同AP故障采取相應(yīng)對策,確保機組安全。
2.2.1 AP01所帶設(shè)備為給煤機 A/B/C、磨煤機 A/B/C控制及密封風(fēng)機A/B,該對AP同時故障時的處理原則:
2.2.1.1首先穩(wěn)定機組負荷,保持系統(tǒng)穩(wěn)定;立即通知熱工人員處理。
2.2.1.2立即投入爐前油系統(tǒng),在低負荷運行時應(yīng)根據(jù)磨煤機運行情況投入相應(yīng)助燃油槍。
2.2.2 AP02所帶設(shè)備為給煤機 D/E/F、磨煤機 D/E/F控制,該對AP同時故障時的處理原則同AP01。
2.2.3 AP03所帶設(shè)備為:A側(cè)送、引、一次風(fēng)機、預(yù)熱器,二次風(fēng)流量、風(fēng)箱與爐膛間的差壓、爐膛壓力控制及OFA、AA、AB、BC層二次風(fēng)門、A層、B層、C層周界風(fēng)控制,該對AP同時故障時的處理原則:
2.2.3.1如故障前機組處于變負荷狀態(tài),應(yīng)立即停止機組運行。
2.2.3.2如故障前機組處于穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)保證機組負荷穩(wěn)定,保持系統(tǒng)穩(wěn)定,立即通知熱工人員處理。通過監(jiān)視另一側(cè)風(fēng)機出力情況來判斷本側(cè)風(fēng)機運行狀態(tài)及爐膛壓力情況,不穩(wěn)定時立即停止機組運行。
2.2.4 AP04所帶設(shè)備為:B側(cè)送、引、一次風(fēng)機、預(yù)熱器,A/B冷卻風(fēng)機,CD、DE、EF、FF層二次風(fēng)門及D層、E層、F層周界風(fēng)門。該對AP同時故障時的處理原則同AP03。
2.2.5 AP05所帶設(shè)備為:爐水循環(huán)泵、汽包、燃油壓力控制、1st 級過熱蒸汽、再熱蒸汽溫度控制、2nd 級過熱蒸汽、再熱蒸汽溫度控制、鍋爐風(fēng)煙遠程I/O、鍋爐汽水遠程I/O;該對AP同時故障時的處理原則:
2.2.5.1如故障前機組處于變負荷狀態(tài),應(yīng)立即停止機組運行。
2.2.5.2如故障前機組處于穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)保證機組負荷穩(wěn)定,保持系統(tǒng)穩(wěn)定,立即通知熱工人員處理;
2.2.5.3通過電視水位計監(jiān)視汽包水位,如水位超限立即停止機組運行。
2.2.5.4通過汽機側(cè)主再熱蒸汽溫度變化趨勢來判斷爐側(cè)主再熱蒸汽溫度控制情況,發(fā)現(xiàn)異常變化立即停止機組運行。
2.2.5.5立即通過電視水位計及派人就地檢查爐水循環(huán)泵運行狀態(tài),判斷為爐水循環(huán)泵停止時立即停止機組運行。
2.2.5.6加強機組其他主要運行參數(shù)監(jiān)視調(diào)整,必要時停止機組運行。
2.2.6 AP06所帶設(shè)備為HP/LP 加熱器水位控制,除氧汽水位/壓力控制,抽汽,汽機疏水,軸封。該對AP同時故障時的處理原則:
2.2.6.1首先穩(wěn)定機組負荷,保持系統(tǒng)穩(wěn)定;
2.2.6.2同時加強就地高低加、除氧器水位監(jiān)視,加強主機就地軸封壓力監(jiān)視,聯(lián)系熱工及時處理。
2.2.6.3加強對主蒸汽溫度、再熱汽溫度的監(jiān)視,保持汽溫在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)。當(dāng)主汽溫度10分鐘內(nèi)下降50℃時要立即打閘停機。
2.2.6.4 如果主機低壓軸封壓力影響機組真空,要有專人就地手動調(diào)整軸封泄汽調(diào)整門,直至軸封壓力正常,注意,調(diào)整過程一定要平穩(wěn)。
2.2.6.5如果高加水位升至規(guī)程中規(guī)定的高三值或降至最低水位、低加水位升至規(guī)程中規(guī)定的高三值或降至低一值水位、除氧器水位達到規(guī)程中規(guī)定的高三值或降至低二值水位立即按停機處理。
2.2.7 AP07所帶設(shè)備為凝泵A/B控制,凝汽器水位控制,凝結(jié)器真空泵控制等,廠用汽系統(tǒng),真空,旁路,電泵,鍋爐給水電動/旁路門。該對AP同時故障時的處理原則:
2.2.7.1首先穩(wěn)定機組負荷,保持系統(tǒng)穩(wěn)定;
2.2.7.2同時加強就地凝汽器水位、真空的監(jiān)視,加強小汽輪機就地軸封壓力監(jiān)視,聯(lián)系熱工及時處理。
2.2.7.3如果小汽輪機軸封壓力影響機組真空,要有專人就地手動調(diào)整軸封壓力,直至軸封壓力正常,注意,調(diào)整過程一定要平穩(wěn)。
2.2.7.4當(dāng)凝汽器水位異常時,派專人就地手動調(diào)節(jié),直至正常。
2.2.7.5當(dāng)機組凝汽器背壓升高到20.3kPa時,停機保護未動作時,應(yīng)當(dāng)立即打閘停機。
2.2.8 AP08所帶設(shè)備為TDBFPA 主油泵/EH 油泵控制,TDBFP A 潤滑油泵控制,TDBFP A 盤車,TDBFP A 前置泵控制,TDBFP A 再循環(huán)流量控制,汽機本體遠程I/O,CWP房遠程I/O。
該對AP同時故障時的處理原則:
2.2.8.1該對AP同時故障,若AP09工作正常,不影響機組A 主油泵/EH 油泵控制,TDBFPA 潤滑油泵控制,TDBFP A 盤車,TDBFP A 前置泵控制,TDBFP A 再循環(huán)流量控制。
2.2.8.2首先穩(wěn)定機組負荷,保持系統(tǒng)穩(wěn)定;
2.2.8.3在AP09同時故障情況下,同時加強潤滑油壓、EH 油壓就地表計監(jiān)視,聯(lián)系熱工及時處理。
2.2.8.4當(dāng)EH 油壓低至保護停機值時9.5MPa時,應(yīng)按停機處理。在AP09同時故障情況下,當(dāng)汽機轉(zhuǎn)速降低至2200rpm時,就地啟動頂軸油泵,維持頂軸油壓在8-12MPa,當(dāng)潤滑油壓低至0.82MPa時應(yīng)當(dāng)檢查交流油泵聯(lián)啟,低于0.076 MPa時應(yīng)當(dāng)檢查直流油泵聯(lián)啟,否則手動啟動;當(dāng)汽機轉(zhuǎn)速為零時,立即就地啟動盤車裝置,使汽輪機處于盤車狀態(tài)。
2.2.9 AP09所帶設(shè)備為TDBFP B 主油泵/EH 油泵控制,TDBFPB 潤滑油泵控制,TDBFP B 盤車,TDBFP B 前置泵控制,TDBFP B 再循環(huán)流量控制,汽機 EH 油/EM 油泵控制,汽機潤滑油l/頂軸油l/密封油泵控制,工業(yè)水系統(tǒng),發(fā)電機,SOE。
該對AP同時故障時的處理原則:
2.2.9.1該對AP同時故障,若AP08工作正常,不影響機組TDBFP B 主油泵/EH 油泵控制,TDBFPB 潤滑油泵控制,TDBFP B 盤車,TDBFP B 前置泵控制,TDBFP B 再循環(huán)流量控制。
2.2.9.2首先穩(wěn)定機組負荷,保持系統(tǒng)穩(wěn)定;
2.2.9.3在AP08同時故障情況下,同時加強潤滑油壓、EH 油壓就地表計監(jiān)視,聯(lián)系熱工及時處理。
2.2.9.4加強就地閉冷水壓力的監(jiān)視。
2.2.9.5當(dāng)EH 油壓低至保護停機值時9.5MPa時,應(yīng)按停機處理。在AP08同時故障情況下,當(dāng)汽機轉(zhuǎn)速降低至2200rpm時,就地啟動頂軸油泵,維持頂軸油壓在8-12MPa,當(dāng)潤滑油壓低至0.082MPa時應(yīng)當(dāng)檢查交流油泵聯(lián)啟,低于0.076 MPa時應(yīng)當(dāng)檢查直流油泵聯(lián)啟,否則手動啟動;當(dāng)汽機轉(zhuǎn)速為零時,立即就地啟動盤車裝置,使汽輪機處于盤車狀態(tài)。
ECS系統(tǒng)死機時,對勵磁系統(tǒng)的監(jiān)視及調(diào)整,應(yīng)在勵磁小間就地進行,按下調(diào)節(jié)器柜內(nèi)LCP的LOCALA按扭,進行監(jiān)視、調(diào)整和操作;對6kV開關(guān)的操作,應(yīng)在6kV配電室將遠方/就地切換開關(guān)轉(zhuǎn)換為就地方式,電動進行操作;380V開關(guān)的操作只能利用在開關(guān)就地本體上的機械分合閘按扭進行操作。
NCS系統(tǒng)死機時,應(yīng)到就地LCP檢查和操作。
3.PU故障處理相關(guān)知識。
本臺機組本身設(shè)有3對PU,其中PU1負責(zé)爐側(cè)設(shè)備(風(fēng)煙系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)),PU2負責(zé)機側(cè)設(shè)備(機組控制、閉冷水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)、爐給水系統(tǒng)),PU3負責(zé)電氣和公用設(shè)備(給水系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、電氣系統(tǒng))。每對PU均100%冗裕,正常運行一臺工作,另一臺備用,每對中的一個發(fā)生故障,不影響所帶設(shè)備的正常運行,當(dāng)每對中的兩個同時故障時,所帶設(shè)備的通訊將全部切斷,即所帶設(shè)備運行人員既不能干預(yù),也不能監(jiān)視,出現(xiàn)部分“死屏”現(xiàn)象。
三對PU同時故障時,按停機處理。
該對PU同時故障時的處理原則:
3.1首先聯(lián)系中調(diào)穩(wěn)定機組負荷,保持系統(tǒng)穩(wěn)定;
3.2立即聯(lián)系熱工人員處理;
3.3加強就地相關(guān)表計監(jiān)視;
3.4系統(tǒng)發(fā)生較大波動時,立即按停機處理。
4.網(wǎng)絡(luò)故障處理相關(guān)知識。
本機組DCS系統(tǒng)采用“以太”網(wǎng),冗一錯方式,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)第二次差錯時網(wǎng)絡(luò)將癱瘓,出現(xiàn)所有通信中斷,出現(xiàn)死屏現(xiàn)象。所有系統(tǒng)都在CRT上無法監(jiān)視和控制,系統(tǒng)僅靠自身熱工調(diào)節(jié)特性進行調(diào)節(jié)。故障時的處理原則:
4.1首先聯(lián)系中調(diào)穩(wěn)定機組負荷,保持系統(tǒng)穩(wěn)定;
4.2立即聯(lián)系熱工人員處理;
4.3加強就地相關(guān)表計監(jiān)視;
4.4系統(tǒng)發(fā)生較大波動時,立即按停機處理。
或按停機處理。
5.OT故障處理相關(guān)知識。
本機組設(shè)有6臺OT,每臺OT均獨立運行,其中5臺用于運行人員操作監(jiān)視使用,每一臺OT的信息通道均共享,其中一臺故障系統(tǒng)監(jiān)視可用其他幾臺監(jiān)視。
故障時的處理原則:
5.1 5臺OT全死,處理同網(wǎng)絡(luò)故障。
5.2 當(dāng)部分操作員站故障時,運行人員應(yīng)當(dāng):
5.2.1立即在相鄰OT上加強對重要系統(tǒng)的監(jiān)視,尤其是正在操作的系統(tǒng)、設(shè)備反饋的跟蹤,避免系統(tǒng)波動;
5.2.2立即通知熱工人員及時處理故障OT;
5.2.3當(dāng)兩臺以上OT死機時,應(yīng)避免和停止重大操作,待熱工處理后再進行。
2、DCS失電總結(jié)及事故預(yù)案
一.事故前機組工況
主要參數(shù):機組負荷:260MW 主氣壓力:13Mpa 再熱蒸氣壓力:1.5Mpa 主/再熱氣溫:530℃/530℃ 真空:-84.75KPa 汽包水位:-150mm 高、低加投入 協(xié)調(diào)投入
機側(cè)主要運行設(shè)備:21汽動給水泵運行、電動給水泵2800r/min陪轉(zhuǎn)、21凝結(jié)水泵運行、21循環(huán)水泵運行、21,22水環(huán)真空泵運行。
爐側(cè)主要運行設(shè)備:雙側(cè)引、送、一次風(fēng)機運行、21密封風(fēng)機運行、21、22、25磨煤機運行、兩側(cè)空預(yù)運行,給水主路電動門開啟。
電氣系統(tǒng)運行方式:500KV一、二串合環(huán)運行、廠用電源已切至20高廠變帶、01啟/備變空載運行、保安系統(tǒng)運行方式正常、20柴油發(fā)電機處熱備用狀態(tài)。
二.事故及當(dāng)時處理情況
負荷300MW,DCS電源突然失去,所有DCS操作員站和工程師站全部死機,畫面失去監(jiān)視及所有的聯(lián)鎖邏輯功能。這種緊急情況下,一切從搶險出發(fā),在電科院人員統(tǒng)一指揮下,發(fā)動了當(dāng)時能馬上調(diào)動的各單位的人力資源,成功進行了事故處理,保全了設(shè)備安全?;貞洰?dāng)時的主要操作步驟如下:
1.1 汽機方面:
1) 首先檢查機組已跳閘解列,廠用電已成功切換至啟備變,保證設(shè)備能正常啟停,DEH和旁路系統(tǒng)未失電,機組應(yīng)能安全停機;
2) 旁路快開后,馬上切至手動迅速關(guān)閉高低壓旁路;
3) 就地啟交流潤滑油泵和頂軸油泵,確認油壓正常;
4) 迅速關(guān)閉主汽母管疏水和再熱母管疏水,保證鍋爐處于悶爐狀態(tài);
5) 確認循環(huán)水泵正常運行,這樣循環(huán)水對疏水和排汽還能保證一定冷卻作用,對凝汽器危害不致過大;
6) 凝結(jié)水低缸噴水、擴減溫水未能開啟,水幕噴水已開聯(lián)開(這些閥門DCS失電后的狀態(tài)還需熱工方面進一步的確認),后除氧器很快滿水(但據(jù)熱工檢查除氧器上水調(diào)門失電后應(yīng)該在關(guān)閉狀態(tài),待進一步確認),就地停止凝泵運行。發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)凝汽器溫度達114℃,最高達188℃,就地運行鍋爐上水泵,少量投入低缸噴水和水幕噴水,凝汽器高、低壓兩側(cè)均降至70℃左右時??紤]防止凝汽器溫度驟升驟降對凝汽器造成損害,停止上水泵,保持凝汽器自然冷卻。
7) 檢查密封油狀態(tài),發(fā)現(xiàn)工作正常,氫壓未降,定冷水工作正常;
8) 開始時有通過手動控制輔汽至軸封旁路電動門維持一定軸封壓力(據(jù)熱工分析輔汽聯(lián)箱至軸封聯(lián)箱供汽壓力調(diào)節(jié)閥在失電后應(yīng)在全開位,待進一步確認),防止從軸封處進過多冷氣,后經(jīng)檢查盤車電源,確認在盤車能正常投入的情況下,很快通過硬手操開真空破壞門,停真空泵,真空基本到零時,停止軸封。在不是很清楚當(dāng)時各部分具體情況的狀況下,停止#1機組向#2機組供應(yīng)輔汽;
9) 因鍋爐已悶爐,汽包水位無法監(jiān)視,給水系統(tǒng)也無法監(jiān)視,就地停電泵、汽泵和汽前泵,就地啟電泵輔助油泵,確認汽泵潤滑油泵正常運行,盤車停止;
10)整個過程中DEH中振動、瓦溫和就地回油溫度正常,并安排電建人員在就地進行連續(xù)監(jiān)測;
11)轉(zhuǎn)速到0后,投入盤車,開始盤車電流在22A~24A之間擺,幾分鐘就穩(wěn)定在22A,就地晃度正常,DCS恢復(fù)后晃度28μm,證明機組狀況良好;
1.2 鍋爐方面:
1) 鍋爐迅速手動打閘;
2) 通過硬接線聯(lián)跳一次風(fēng)機、磨煤機、給煤機和減溫水總門,派人員就地檢查確認;
3) 派人上就地停送、引風(fēng)機和密封風(fēng)機,檢查潤滑油泵運行正常;
4) 手動關(guān)閉過、再熱器減溫水電動門、風(fēng)機出入口門,手動關(guān)閉連排去定排手動門;
5) DCS畫面正常后關(guān)閉煙風(fēng)系統(tǒng)所有擋板;
6) 全面檢查爐側(cè)各項參數(shù)正常;
操作基本完成后,全面檢查機組各設(shè)備,未發(fā)現(xiàn)設(shè)備損壞情況。10:30機側(cè)DCS系統(tǒng)基本恢復(fù),送輔汽供#2機組暖氣。當(dāng)天DCS系統(tǒng)曾先后又四次出現(xiàn)死機畫面全紅的現(xiàn)象,后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是由于SIS系統(tǒng)已與DCS通訊,而由于幾天前曾對DCS系統(tǒng)測點進行了一次優(yōu)化,刪除了不少無用的測點信號,但在SIS系統(tǒng)中未做相應(yīng)改動。SIS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)采用TCP/IP通訊方式,SIS仍不停的發(fā)送該部分數(shù)據(jù)的發(fā)送請求,DCS無法回應(yīng),從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)堵塞,系統(tǒng)癱瘓。
另外,從目前所有的信息來分析, DCS系統(tǒng)兩路24V電源,一路來自保安段,一路來自UPS,由于兩路電源偏差大,從而使至DCS的變壓器故障,是導(dǎo)致此次DCS電源全部失去的可能主要原因。04:40所有運行設(shè)備打至就地位, DCS系統(tǒng)整體進行了一次下裝。
二.更進一步優(yōu)化的事故預(yù)案
這次事故處理雖然很成功,但也給大家敲響了一個警鐘,必須先行做好這方面的事故預(yù)案,在出現(xiàn)任何緊急事故時都能做到忙而不亂,有序的完成搶險工作,確保人身和設(shè)備的安全。
從DCS失電這件事來講,這次事故處理應(yīng)該是非常成功的,處理方法和步驟基本正確,還要做進一步優(yōu)化的話就還可以從以下幾個方面著手:
1)首先檢查廠用電已正常切換至啟備變,發(fā)電機解列,檢查機組已跳閘,查看最高上升轉(zhuǎn)速;
2)先通過硬手操啟動交流潤滑油泵,就地啟動頂軸油泵,確認狀態(tài)正常;
3)鍋爐迅速手動打閘;
4)應(yīng)該通過硬接線能聯(lián)跳一次風(fēng)機、磨煤機、給煤機和減溫水總門,派人員就地檢查確認;
5)檢查旁路開啟狀況,迅速手動關(guān)閉,保證鍋爐悶爐;
6)真空破壞前,通過手動開啟輔汽至軸封旁路電動門維持軸封壓力,防止進冷氣造成軸封碰磨;
7)迅速關(guān)閉主汽母管疏水手動門、高排逆止門后疏水手動門及再熱母管手動門;
8)派人上就地停送、引風(fēng)機和密封風(fēng)機,檢查潤滑油泵運行正常
9)手動關(guān)閉過、再熱器減溫水電動門、風(fēng)機出入口門,手動關(guān)閉連排去定排手動門,關(guān)閉煙風(fēng)系統(tǒng)所有擋板;
10)失電后密封油系統(tǒng)應(yīng)能維持初始狀態(tài),但應(yīng)去人迅速確認,否則應(yīng)馬上安排排氫。確認循環(huán)水和定冷水狀態(tài);
11)出現(xiàn)DCS失電這種情況時,各運轉(zhuǎn)設(shè)備的狀態(tài)無法及時掌握,從保護設(shè)備的角度出發(fā),能停運的設(shè)備應(yīng)盡快停運。汽泵應(yīng)馬上打閘,檢查潤滑油泵運行正常,汽前泵就地停運;
12)失電后電泵最小流量閥失電后應(yīng)該打開,電泵能短暫維持運行,安排人員上電泵、除氧器及主給水電動門和旁路調(diào)門位置(據(jù)熱工人員分析給水旁路調(diào)門應(yīng)在關(guān)閉位),在能確認電泵正常的情況下可以考慮手動給汽包上滿水再停電泵,但只要鍋爐悶爐情況良好,鍋爐汽包允許,應(yīng)盡快啟動電泵輔助油泵,停止電泵運行。從這次的事后的結(jié)果來看,在這個負荷滅火,悶爐及時,鍋爐欠水狀態(tài)危害也不至于很大;
13)如果主再熱疏水手動閥關(guān)閉及時,循泵保持運行,凝汽器溫度應(yīng)該上升不大,為防止意外發(fā)生,應(yīng)停止凝泵運行。在凝汽器溫度不是很高的時候(如80℃以下),可以通過關(guān)閉除氧器上水電動門,啟動鍋爐上水泵來維持凝結(jié)水壓力,手動投入水幕噴水、疏擴減溫水和三級減溫水,保證其在合適壓力,給凝汽器降溫。在凝汽器溫度很高時,應(yīng)盡量不投入凝結(jié)水減溫水,防止驟熱驟冷造成凝汽器變形,保持其自然冷卻;
14)在盤車電源確認可靠后,應(yīng)盡快破壞真空,停止真空泵運行,真空到0停軸封;
15)安排人員從DEH和就地連續(xù)觀測瓦溫、振動和回油溫度等機組情況;
16)轉(zhuǎn)速到零投入盤車,檢查其盤車電流是否正常,DEH和就地測量晃度正常;
17)全面檢查機爐側(cè)所有設(shè)備的狀態(tài),確認設(shè)備無異常狀況;
三.廠用電失去的事故預(yù)案
再做進一步的引申,假設(shè)廠用電不能成功切至啟備變,可以設(shè)想應(yīng)有如下操作:
1) 迅速啟動柴油機,保證保安源電源正常;
2) 應(yīng)盡快啟動保安段上所帶的交流油泵,頂軸油泵,空側(cè)密封油泵,氫側(cè)密封油泵,小機潤滑油泵,風(fēng)機的潤滑油泵,投入空預(yù)器盤車,兩臺油泵同時運行時停止直流油泵運行;
3) 檢查密封油壓情況,視情況決定是否需要馬上排氫;
4) 迅速關(guān)閉機側(cè)疏水,爐側(cè)連排至定排手動門,進行悶爐處理,馬上破壞真空,停軸封;
5) 檢查機爐側(cè)所有除保安段上的設(shè)備都已安全停運,如循泵、電泵、凝泵、汽泵、汽前泵、真空泵、氫冷泵、閉冷泵、磨煤機、送風(fēng)機、引風(fēng)機、一次風(fēng)機、密封風(fēng)機、給煤機等等;
6) 轉(zhuǎn)速到零后投入盤車,投入后檢查盤車狀態(tài);
7) 全面檢查機爐側(cè)所有設(shè)備狀態(tài)及參數(shù);
3、火電機組DCS系統(tǒng)失電故障安全隱患的調(diào)查及研究
根據(jù)《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》(以下簡稱《二十五項重點反措》)和《火力發(fā)電廠安全性評價》的相關(guān)要求,結(jié)合部分機組DCS系統(tǒng)失電故障后暴露出來的問題,組織人員對省內(nèi)主要火電機組進行了專項的DCS系統(tǒng)失電故障預(yù)防、處理及安全保證措施的調(diào)查和研究工作。主要工作內(nèi)容分為三個方面:一是DCS及其他主要控制系統(tǒng)的供電原理和自身電源結(jié)構(gòu)的情況調(diào)查;二是分析如何從技術(shù)和管理措施方面預(yù)防DCS系統(tǒng)失電;三是研究在DCS系統(tǒng)失去一路電源、全部電源、甚至全廠失電的各種情況下,如何保證機組及設(shè)備的安全。
通過以上工作,掌握了省內(nèi)火電機組DCS及其他主要控制系統(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組安全隱患, 并從UPS電源結(jié)構(gòu)、DCS系統(tǒng)內(nèi)部電源配置、操作臺按鈕配置、熱工主保護和DCS系統(tǒng)的安全可靠性等多方面提出了有針對性的建議,以求減少機組的非計劃停運和由于DCS失電故障引起的設(shè)備損壞事故。
1 調(diào)查方案
為使調(diào)查工作順利開展,在工作前編寫了調(diào)查和驗證試驗的總體方案,主要采用的調(diào)查方案內(nèi)容包括:
檢查UPS系統(tǒng)設(shè)計的供電原理圖,確認UPS系統(tǒng)的工作電源、直流電源、旁路電源的來源和切換情況;檢查機組DCS系統(tǒng)總電源柜的供電原理圖,確認當(dāng)一路電源失去時,另一路的切換原理,并進行切換時間測試;檢查機組DCS系統(tǒng)主控模件柜、I/O端子柜的供電原理圖,評價其供電可靠性及其對設(shè)備正常運行的影響程度;確認接地系統(tǒng)對各機柜交、直流供電系統(tǒng)的影響;重點了解FSSS系統(tǒng)MFT繼電器板和ETS系統(tǒng)的供電方式,確認在其電源失去或主控模件(含PLC)失效(初始化或重啟)時,繼電器輸出接點的狀態(tài);調(diào)查DEH、MEH系統(tǒng)在電源失去時,主汽門及各調(diào)節(jié)汽門伺服閥的輸出狀態(tài),確認在系統(tǒng)電源失去時這些重要閥門是否能全關(guān);調(diào)查TSI、火檢系統(tǒng)在電源失去時,送往DEH、ETS、FSSS系統(tǒng)的保護接點的狀態(tài),并根據(jù)設(shè)計和運行要求,確認其正確性;了解操作臺上停機、停爐、停小汽機、啟潤滑油泵等按鈕的配置情況,并分析當(dāng)DCS全部失電時,是否能夠保證機、爐等安全停運的需求;整理出重要外部閥門和設(shè)備在控制電源失去后的狀態(tài)清單,并分析對機組安全有何影響,重點是各抽汽電動門、抽汽逆止門、帶保位功能的調(diào)節(jié)門、鍋爐燃油系統(tǒng)、一次風(fēng)系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)等;了解DCS系統(tǒng)和其它保護系統(tǒng)的電源監(jiān)視、報警系統(tǒng)的原理圖,要求當(dāng)部分電源或全部電源失去時,光字牌系統(tǒng)能立即報警,且光字牌的電源應(yīng)獨立于DCS系統(tǒng)之外;組織電廠相關(guān)專業(yè)人員按照有關(guān)規(guī)程和反事故措施的要求,分析現(xiàn)有的技術(shù)措施能否在DCS系統(tǒng)失去一路電源時,滿足機組正常運行的要求;當(dāng)DCS系統(tǒng)全部電源短暫失去(小于1秒)或長時間失去時,在DCS系統(tǒng)的主控模件重啟或DCS失靈,通訊網(wǎng)絡(luò)中斷,運行人員無法通過操作員站對機組進行控制的情況下,能否保證機組安全停機的要求。
2 主要問題分析
通過調(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)計和理解上的差異,還存在一些共性的問題:
2.1有不少機組DCS的電源配置不合理,部分機組采用單個UPS提供兩路電源的方式供電(只要是共用一根出口饋線就應(yīng)認為是單個UPS),還有部分老機組采用兩臺機組UPS互為備用供電的方式,當(dāng)一臺機組UPS檢修時,就只有單路電源了。
2.2 部分機組抽汽逆止門、燃油跳閘閥等設(shè)備采用雙線圈控制電磁閥,使得一旦系統(tǒng)失電,汽機就存在超速危險,鍋爐也不能完全切除燃料;個別新投產(chǎn)的機組,磨煤機油泵、空預(yù)器控制采用長信號控制,DCS失電后,油泵、空預(yù)器會停止運行,可能損壞重要輔機。
2.3 部分沒有DEH的老機組,其汽機跳閘系統(tǒng)采用帶電動作設(shè)計,又沒有采用可靠的電源(如直流電源)和電源回路結(jié)構(gòu),當(dāng)控制系統(tǒng)失電時,手動按鈕沒有作用,只能到就地打閘停機。
2.4 部分機組不滿足《二十五項重點反措》中“操作員站及少數(shù)重要操作按鈕的配置應(yīng)能滿足機組各種工況下的操作要求,特別是緊急故障處理的要求”的規(guī)定,緊急故障情況的處理手段不完備,有的甚至還沒有配置MFT硬跳閘板。
2.5 部分機組DCS及主要控制、保護系統(tǒng)的電源監(jiān)視、報警系統(tǒng)不完善。
3 建議
通過對以上調(diào)查情況的分析和思考,從預(yù)防和處理DCS系統(tǒng)失電故障的角度,提出以下建議:
3.1 DCS系統(tǒng)供電電源配置
對UPS電源的工作電源、旁路電源、直流電源均應(yīng)有失電報警,且各電源電壓應(yīng)進入故障錄波裝置和DCS系統(tǒng)以供監(jiān)視;DCS系統(tǒng)應(yīng)由一路UPS、一路保安電源進行供電,或兩路相互獨立的UPS電源進行供電。這兩路供電電源應(yīng)分別從機、爐工作段取; ETS、TSI、火檢等系統(tǒng)應(yīng)該采用和DCS一樣的電源結(jié)構(gòu);電氣專業(yè)應(yīng)對UPS電源定期進行切換試驗,工作電源和備用電源的切換時間應(yīng)小于5ms。
3.2 DCS系統(tǒng)內(nèi)部電源配置
DCS系統(tǒng)內(nèi)部的電源配置,應(yīng)采用以下兩種方式:一是2N方式,即每個模件柜有二(四)個電源模件,一半電源模件由主電源供電,一半電源模件由副電源供電。一半電源模件就可以滿足系統(tǒng)需要。電源模件輸出的直流電源并在一起,作為I/O模件、主控制器和現(xiàn)場設(shè)備工作電源;二是兩路交流進線電源互為切換備用,切換后的兩路電源分別提供給一半的電源模件和主控制器(均冗余配置)使用。這樣,即使電源切換不成功,也至少有一半電源模件和主控制器能夠正常工作,以維持機組正常運行。部分老DCS系統(tǒng)電源不能互為切換備用,一路電源喪失時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。
火檢裝置、TSI裝置及熱工儀表電源柜等均應(yīng)由兩路不同來源的交流電源供電(可與DCS機柜電源來源相同),或采用經(jīng)過切換后的電源。
各操作員站和工程師站應(yīng)采用兩路切換后的電源,或者將兩路供電電源、切換后的電源分別向不同的操作員站供電,以保證一路電源喪失時,至少有一臺操作員站可用。
DI模件的查詢電壓建議為+48VDC,以增加信號的抗干擾能力。
此外,還應(yīng)該對DCS及ETS、TSI、火檢等的任意一路電源狀況進行監(jiān)視;如有條件還可設(shè)計DCS電源電壓超限、兩路電源偏差大、風(fēng)扇故障以及隔離變壓器超溫等報警信號,以便于及時發(fā)現(xiàn)DCS電源系統(tǒng)早期故障。
3.3 操作臺按鈕配置
手動停爐和停機按鈕應(yīng)各配置兩個,每個按鈕提供多對常開(閉)觸點,兩兩串(并)聯(lián)輸出,即只有兩個按鈕同時按下,手動停爐停機指令才會發(fā)出。其中部分觸點作為DI信號進入FSSS/ETS系統(tǒng)組態(tài)以觸發(fā)停爐/停機的“軟”信號,部分觸點串入MFT硬跳閘板/ AST跳閘電磁閥的控制回路中以實現(xiàn)“硬”停機。
小機手動停機按鈕和交/直流潤滑油泵的啟動按鈕都是必要的:小機的手動停機信號,可以采用一路進DCS參與邏輯運算,一路串在跳閘電磁閥的控制回路中,以保證喪失電源也能夠可靠停機;交/直流潤滑油泵的啟動按鈕,應(yīng)直接接到油泵電氣的啟動回路中,同時潤滑油壓力低的信號也應(yīng)串在電氣啟動回路。這樣一旦發(fā)生DCS失電停機,潤滑油泵在沒有DCS控制的情況下也能夠自動啟動,以保證汽機的安全。
3.4 熱工主保護系統(tǒng)的配置
對于采用DCS邏輯做MFT保護的機組,應(yīng)配置獨立的MFT硬跳閘板。硬跳閘板可以采用帶電動作和失電動作設(shè)計:如果設(shè)計成帶電動作,應(yīng)使用由兩路不同電源構(gòu)成的并聯(lián)回路,任意回路動作都應(yīng)停爐。電源建議使用一路交流220VAC,一路直流110VDC,兩路電源都應(yīng)有失電報警信號;如果設(shè)計成失電動作,則不應(yīng)使用兩路交流電源(交流電源切換時可能造成短暫失電),可使用FSSS公用機柜本身提供的直流電源。硬跳閘板的輸出信號應(yīng)不通過DCS系統(tǒng),直接接入就地設(shè)備的跳閘回路。
ETS系統(tǒng)建議采用失電動作設(shè)計。危急遮斷系統(tǒng)無論是和ETS系統(tǒng)一體化布置,還是和DEH系統(tǒng)一體化布置,均應(yīng)將手動停機觸點在危急遮斷回路中與邏輯發(fā)出的“軟”跳閘信號并聯(lián)。
3.5 其他相關(guān)設(shè)備的配置
抽汽逆止門、本體疏水門、燃油跳閘閥等建議從熱工儀表電源柜中取電,并采用單線圈電磁閥失電動作的設(shè)計。機組最好配有空氣引導(dǎo)閥,當(dāng)DCS系統(tǒng)失電引起汽機跳閘后,抽汽逆止門和本體疏水氣動門的壓縮空氣將被切斷,抽汽逆止門能夠關(guān)閉,本體疏水氣動門能夠打開,機組能夠安全停機。目前大多機組在本體疏水氣動門后還串聯(lián)了一個電動門,若該電動門在失電時不能改變狀態(tài),則根據(jù)汽機防進水保護的要求,在機組正常運行中該電動門必須打開。
受DCS控制且在停機停爐后不應(yīng)馬上停運的設(shè)備,如空預(yù)器電機、重要輔機的油泵、火檢冷卻風(fēng)機等,必須采用脈沖信號控制。否則當(dāng) DCS失電引起停機停爐后,這些設(shè)備就可能停運,從而可能損壞重要輔機甚至主設(shè)備。
3.6 制定DCS系統(tǒng)失電故障的反事故措施
由于機組設(shè)備的復(fù)雜性,DCS系統(tǒng)失電的故障情況有多種:有些可能是部分失去,有些只是短暫失去(小于1秒),有些可能長時間失去甚至全廠失電。緊急故障情況的處理不僅需要各種技術(shù)措施提供保障,更需要運行人員根據(jù)情況靈活處理。為防止DCS失電故障處理不當(dāng)而擴大事故,需要制定可靠的DCS系統(tǒng)失電故障的反事故措施,并經(jīng)常預(yù)演和不斷完善,避免出現(xiàn)事故時驚慌失措,造成不必要的損失。
4 結(jié)語
DCS系統(tǒng)失電故障的預(yù)防和處理,關(guān)系著火電機組的安全可靠運行。若有不慎,很可能引發(fā)輔機甚至主設(shè)備損壞事故。通過對多臺新老火電機組現(xiàn)狀的廣泛調(diào)查和分析研究表明,在DCS系統(tǒng)失電的故障情況下,目前大多數(shù)火電機組均存在或多或少的安全隱患。而通過一系列技術(shù)改進措施,以及制定可靠的反事故措施,是能夠消除這些隱患,從而更可靠地保障機組安全的。