小機組DCS典型故障原因及對策
| 一、事故及故障案例 1、事故案例1 誤操作造成火檢系統(tǒng)失電，導致鍋爐MFT動作。 1.1事故經過 2006年7月14日下午15：00，＃1機組進入72小時試運行，鍋爐滿負荷運行，發(fā)電機帶25MW負荷。15時30分，運行人員發(fā)現3角上層煤火檢無火焰信號，通知熱工專業(yè)處理。15時38分，鍋爐MFT動作，MFT首出原因鎖定為火焰全失。15時45分，對跳閘柜、火檢柜及現場設備進行檢查，并開始爐膛吹掃。15時50分MFT復位。16時，重新點火成功。 1.2原因分析 點火成功后結合歷史數據對事故原因進行分析，發(fā)現此次MFT動作系火檢廠家技術人員在未通知專業(yè)負責人的情況下，私自進入電子間檢查火檢系統(tǒng)，并試圖采取斷電的方法復位火檢放大器，由于該技術人員僅關注本廠設備，對電廠生產流程比較生疏，誤將6只放大器共12路火檢信號全部斷電，造成火檢系統(tǒng)失電，系統(tǒng)認為火焰全失，MFTOUT輸出，MFT動作。 1.3防范措施 1.3.1制定嚴格的管理措施，無關人員一律不得進入電子間。熱工人員因工作確需進入電子間的，應辦理工作票，并嚴格執(zhí)行安全措施后方可進入工作。 1.3.2 MFT火焰全失控制邏輯中增加爐膛負壓證實條件，該點由現場壓力開關送入，以防止火檢系統(tǒng)誤發(fā)火焰全失信號導致MFT動作。 2、事故案例2 誤操作造成汽包水位異常，導致鍋爐MFT動作。 2.1事故經過 2006年7月29日，＃1機組正常運行，機組帶25MW負荷，汽包水位1、2、3分別為18.63mm、10.32 mm、20.19 mm，主蒸汽壓力為9.13Mpa。16時17分，MFT動作輸出，鍋爐給粉機、排粉機、給煤機、磨煤機全停。MFT動作首出原因鎖定為汽包水位低Ⅲ值。不久，機組被迫解列。 2.2原因分析 當日，鍋爐檢修人員需進行不停爐維修，該項工作要求降低鍋爐負荷。根據歷史數據及操作記錄可以看出，16時13分，＃81操作員站操作員開始依次關閉下二級減溫器調節(jié)閥前截止閥、左一級減溫器調節(jié)閥前截止閥、上二級減溫器調節(jié)閥前截止閥、右一級減溫器調節(jié)閥前截止閥，16時15分，＃81操作員站操作員誤將主給水調節(jié)閥前截止閥當做上二級減溫器調節(jié)閥前截止閥關閉，汽包水位立即下降。16時16分至17分，汽包水位低Ⅰ、低Ⅱ值報警先后開出，但由于鍋爐運行人員關閉了報警音響，同時未注意到光字牌閃爍報警。16時17分，MFTOUT開出，MFT動作。 2.3防范措施 2.3.1加強運行人員技術培訓，進一步熟悉新設備的工藝流程和操作技術。 2.3.2嚴格執(zhí)行重大操作許可和監(jiān)護制度，防止出現重大誤操作。 2.3.3嚴禁關閉報警音響。 2.3.4進一步完善光字牌報警項目。 3、故障案例1 ＃2鍋爐過熱器爆管引起爐膛負壓及汽包水位、主蒸汽壓力波動 3.1故障經過 2006年9月21日凌晨6時41分，＃2鍋爐運行正常，汽包水位1、2、3分別為19.73mm、11.33 mm、25.01 mm，主蒸汽壓力為9.12Mpa，爐膛負壓1、2、3分別為－15.39Pa、－31.87Pa、－3.30Pa。6時42分，以上參數突然發(fā)生急劇變化，汽包水位突降至－32～－30mm不等，爐膛負壓2升至379.85Pa，爐膛負壓1升至360Pa，爐膛負壓3升至204Pa,主蒸汽壓力降至8.96MPa。運行人員緊急將給水自動調節(jié)、爐膛負壓自動調節(jié)等PID調節(jié)系統(tǒng)切為手動，并采取相應措施，7時55分至8時左右，以上參數恢復正常。 3.2故障原因 在鍋爐運行參數發(fā)生變化的同時，運行人員立即到現場檢查，發(fā)現鍋爐過熱器處有泄漏現象，根據經驗判斷為過熱器發(fā)生爆管故障。當天緊急停爐，經檢查后確認是過熱器爆管引起爐膛負壓及汽包水位、主蒸汽壓力等運行參數劇烈波動。 3.3防范措施 3.3.1運行人員應嚴格執(zhí)行設備巡回檢查制度，確保第一時間發(fā)現設備故障，采取相應措施，防止故障范圍的擴大。 3.3.2鍋爐、汽機檢修人員應確保檢維修質量，防止因檢修質量不過關引起類似故障。 4、故障案例2 ＃91操作員站鼠標無法操作 4.1故障經過 2006年5月3日凌晨2時許，＃91操作員站運行人員發(fā)現該站鼠標指針不能移動，無法對設備進行操作，聯系熱工值班人員處理。10分鐘后，熱工值班人員趕到，重新插拔鼠標后故障消失，＃91操作員站操作恢復正常。 4.2故障原因 根據經驗判斷及停爐后對＃91操作員站工控機檢查，可以確認該故障是由于工控機長時間運行后，鼠標插頭發(fā)熱導致接觸不良，引起鼠標指針不能移動的故障。 4.3防范措施 4.3.1系統(tǒng)停運后，應對所有工控機進行徹底檢查，對鼠標、鍵盤、顯示器、音箱、電源等接口和插座進行緊固。 4.3.2鍋爐操作員站（司磨或司爐）出現類似故障后，應及時通過另一臺操作員站進行監(jiān)控和處理，防止運行工況發(fā)生惡化。 4.3.3及時通知熱工值班人員處理。 5、故障案例3 操作員站個別運行數據、柱狀圖無法顯示 5.1 故障表現 自機組投入試運行后，多次出現操作員站個別運行數據、柱狀圖無法顯示的故障，且該故障出現并無時間和站點上的規(guī)律，一般對出現故障的操作員站進行注銷或重啟后即可消除故障。 5.2故障原因 由于該故障出現并無時間和站點上的規(guī)律，對故障原因的判斷較為困難。但通過查閱EDPF－NT系統(tǒng)使用說明書和咨詢廠家技術人員，基本可以判斷是由于系統(tǒng)長時間運行造成的系統(tǒng)累積誤差和系統(tǒng)本身的BUG導致了該類型故障的出現。 5.3防范措施 5.3.1系統(tǒng)停運后，應重啟DPU和工控機，消除長時間運行造成的系統(tǒng)累積誤差。 5.3.2故障出現后，運行操作人員應立即通知熱工值班人員處理，并及時通過現場儀表對設備進行監(jiān)控。 6、故障案例4 DCS本身原因造成的現場設備無法操作、參數顯示不正常 6.1故障表現 自機組投入試運行后，多次出現DCS本身原因造成的現場設備無法操作、參數顯示不正常的故障，一般針對出現故障的現場設備所對應的卡件通道、通訊總線和繼電器進行檢查并予以處理可消除故障。由于控制邏輯錯誤發(fā)生的故障比較少，但通過檢查并處理也可消除故障。 6.2故障原因 該類型故障原因多數為卡件通道損壞、接線錯誤、通道類型設置錯誤或測點類型、系數設置錯誤、現場儀表量程與系統(tǒng)設置不符等，少數為控制邏輯內部錯誤，另有極少數故障為卡件底座通訊總線接觸不良造成。 6.3防范措施 6.3.1DCS維護人員應嚴格執(zhí)行設備巡回檢查制度，通過卡件狀態(tài)指示燈、系統(tǒng)自診斷等方法及時發(fā)現DPU卡件故障。 6.3.2保證DPU柜內潔凈度、溫度、濕度不超標，減少發(fā)生此種故障的概率。 6.3.3從外部接入的信號、控制電纜，應保證無接錯等現象，防止外部電流竄入，對卡件造成損壞。 7、故障案例5 現場設備原因造成的現場設備無法操作、參數顯示不正常 7.1故障表現 自機組投入試運行后，多次出現現場設備原因造成的現場設備無法操作、參數顯示不正常的故障，一般針對現場設備所表現出的故障進行相應檢查并予以處理可消除故障。同時需要指出的是，＃1、＃2機組投運后所出現的故障絕大部分是由于現場設備引起的。 7.2故障原因 該類型故障原因多與現場設備接線錯誤、脫落、接觸不良等有關，同時與現場傳感器損壞，整定、調校錯誤也有密切關系，也有一少部分與設備安裝有關?？傊a生此類故障的原因是比較多的，但只要找到產生故障的原因一般也可消除故障。 7.3防范措施 7.3.1加大設備維護力度，提高設備完好率，減少故障出現的頻率。 7.3.2鍋爐、汽機、電氣、熱工各專業(yè)應密切配合，努力提高檢修質量。 7.3.3盡力發(fā)現設備安裝中出現的問題，并在可能的情況下對其進行改造，減少故障發(fā)生的可能性。 7.3.4設備運行中，應嚴格執(zhí)行“兩票三制”處理設備故障，防止設備保護動作。 二、對策 DCS系統(tǒng)由系統(tǒng)軟、硬件、后備手操盤以及變送器、邏輯開關（包括壓力開關、水位開關、電接點壓力表等設備）、電纜及執(zhí)行機構組成，系統(tǒng)中任一環(huán)節(jié)出現問題，均會導致系統(tǒng)部分功能失效或引發(fā)控制系統(tǒng)故障，嚴重時將使機組事故跳閘，甚至損壞主設備。因此，要把構成控制系統(tǒng)的所有設備看成一個整體進行全面管理。 已投產的機組必須對DCS系統(tǒng)外部環(huán)境、運行、檢修及考核進行全過程、全方位的管理。全過程管理指DCS系統(tǒng)運行、日常維護、檢修及考核管理各個環(huán)節(jié)，全方位管理指所有涉及DCS系統(tǒng)的安全因素要考慮周全 ，不僅要關注DCS系統(tǒng)軟、硬件及外圍設備，還應考慮與DCS系統(tǒng)相關的外部設備及條件，如：中央空調、電源、接地等內容，只有這樣，才能確保DCS系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。 我廠2×25MW機組DCS系統(tǒng)在試運行初期出現了許多問題，究其原因除對EDPF－NT系統(tǒng)的特性沒有完全掌握，操作和維護不夠熟練，經驗較少外，主要是沒有按其自身規(guī)律合理地進行管理而造成的。因此，我廠應完善制度，加強以下幾方面的管理。 (1) 加強熱工檢修工作票的管理。在運行機組上對某一設備檢修時，如果對其隔離不完全或不正確，可能發(fā)生相關設備的聯鎖反應。因此要求相關人員務必實施正確的隔離措施。 (2) 加強軟件管理。組態(tài)的修改必須按有關規(guī)定執(zhí)行，同時必須及時備份修改前后的所有組態(tài)信息，存檔備查。 (3) DCS系統(tǒng)備件的管理。DCS系統(tǒng)備件的存放應滿足制造廠的要求，定期對備件進行檢查。當DCS裝置發(fā)生故障，需用備件更換時，使用前必須對備件進行功能測試，以防患于未然。 (4) DCS系統(tǒng)檢修項目及周期。依據DCS系統(tǒng)設備特點，隨機組大修至少進行以下項目的檢修(小修時可酌情適當減少)：模件組態(tài)的備份，核實控制模件標志和地址；外圍設備檢修，清掃電源、模件及防塵濾網，檢查及緊固控制柜接線，接地系統(tǒng)檢查，冷卻風扇檢修，電源測試；重要測量和保護信號線路絕緣檢查；電子室溫度、濕度及含塵量檢修前測試，檢修后復查；卡件電源及冗余卡件的切換試驗；報警及保護功能測試；通訊、手操盤檢查等。 (5) 就地設備的檢修及周期。就地設備包括執(zhí)行機構、變送器、邏輯開關及線路檢查。此類檢修項目及周期與常規(guī)控制設備基本相同。特別重要的是執(zhí)行機構的斷電及信號容錯、糾錯功能的檢查。 (6) 發(fā)電機組一投入運行，所有熱工保護聯鎖裝置應全部投入。 (7) 發(fā)電機組啟動過程中為適應某種工況需要，確需退出某項保護時，應按照規(guī)定提出申請并經批準后，由熱控人員實施。熱控人員要嚴格按操作規(guī)程、檢修規(guī)程等制度進行操作，工況達到后應立即投入。 (8) 保護定值的修改或臨時變動必須經過討論并由廠總工批準，由熱控人員實施。 (9)機組因熱工保護動作造成事故的，應迅速組織有關人員確認保護動作的準確性。經熱工人員檢查未發(fā)現保護裝置異?；蛘`動時，任何人無權下令退出該保護，若需退出，應經廠總工批準；確系熱工保護誤動造成事故的，應查明原因后再投入該項保護。聯鎖保護裝置在運行中發(fā)現異常，運行人員應及時向熱工人員反映，熱工人員應對該設備進行聯鎖保護試驗，尋找故障原因，認真消除缺陷。 (10) 凡聯鎖保護系統(tǒng)出現局部故障時，若是按扭、開關、電磁閥等硬設備故障應立即更換；確無備品或無法修復時，應及時提出更改的應急措施，報批后執(zhí)行。若暫時取消該項保護，應經相關專業(yè)確認后報廠部，經廠總工批準后執(zhí)行。 (11) 大聯鎖及MFT驗證試驗應將試驗內容明確列入檢修計劃中，給熱控專業(yè)留有充分的調試時間，試驗方法盡量采用物理方法，這樣既能驗證測量設備定值動作是否正確，又能檢查線路是否完好，如有困難可在測量設備校驗合格的前提下，在現場模擬試驗條件進行試驗。一般情況下，不安排臨時性、突擊性的試驗，以保證試驗質量，特殊情況下確需進行試驗的，應由試驗申請人填寫聯系單，經批準后由熱工人員實施。 (12) 保護聯鎖試驗的實施應按其重要性分3級進行，班組負責一般輔機保護聯鎖試驗，作業(yè)區(qū)組織實施主要輔機保護聯鎖試驗，生產運行部聯合設備檢修部組織機爐電大聯鎖、汽機跳閘保護和鍋爐跳閘保護聯鎖試驗。大修后，要對所有主輔機保護聯鎖項目進行試驗。小修通常進行機爐電大聯鎖、汽機保護聯鎖和鍋爐保護聯鎖試驗。 （13）合理配備熱工專業(yè)檢修維護人員，保證有足夠的技術力量完成設備大小修、試驗及日常維護。同時加大技術培訓力度，配備專用儀器、工具，不斷提高熱工專業(yè)檢修維護人員的技術水平，以確保一次設備的信號準確、動作可靠，發(fā)生故障時能夠及時排除。 總之，通過采取相應的防范措施和對策，不斷強化DCS系統(tǒng)管理，可使DCS系統(tǒng)的維護和檢修更加科學化和規(guī)范化，從而避免大量重復事故的發(fā)生。 |
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