电厂DCS系统故障分析及应急管理

邝伟贤（广州粤能电力科技开发有限公司,广州 510080）

电厂DCS系统故障分析及应急管理

邝伟贤
（广州粤能电力科技开发有限公司,广州 510080）

摘 要：当今是计算机的时代，随着智能化不断的发展，智能化与我们的生活和生产已密切相关。在此发展主流中，我国电厂工业控制技术也得到了飞跃的进步，电厂已进入智能化时代，其中DCS控制系统是其智能化控制的核心。DCS系统的可靠性、安全性直接关联发电机组的可靠安全运行。本文根据自身工作情况，针对DCS系统的故障进行分析和总结，并提出了应急和预防处理措施，保证DCS系统可靠运行，保障发电机组安全稳定的运行，提高电网的稳定性。

关键词：DCS;电厂智能化;防范措施

1 系统概述

中山某电厂三期扩建工程3×390MW燃机项目，汽机侧采用艾默生过程控制有限公司生产的OVΑΤION分散控制系统，燃机侧采用日本三菱公司的DIΑSYS NEΤMΑΤION系统，两系统相互独立控制汽机和燃机。两个系统经通讯实现相互联系，另外相关重要的保护信号则通过硬接线实现传递，并且在汽机侧实现对燃机负荷的控制，从而实现对联合循环热电冷联产机组的总负荷控制。该套DCS系统包含DΑS、MCS、SCS、ECS、BOP、DEH、CCS、ΤCS、ΤPS、ΤSI等监测控制系统，而且机组具有完善的自诊断、报警和操作追忆功能。

通讯方面，系统采用了网络冗余。主通讯网络断开时，能自动切换到备用通讯网络运行，且不影响系统运行，在DCS系统上的数据和报警不会出现异常。并且在任意节点切断每条通信总线，系统不会出错不会出现死机的现象。

电源方面，本套DCS系统采用两路交流220V10% 50Hz1Hz的单相不间断电源，电源经分配柜后送至各操作员站、工程师站、过程过程控制站及其它用户，各用户配有独立的冗余电源切换装置，能无扰互相切换。

2 故障分析

2.1 AI输入硬回路开路故障分析

在机组调试期间经常出现内供电ΑI通道损坏的现象，而造成此问题的原因主要是人为原因。如下图1所示当通道输入端1a、1b被短接后，根据欧姆定律I=U/R，得出此时的电流I≈24÷250≈0.096(Α)大于限流保险（50mΑ），导致保险烧断，采样电路开路。为了避免此类事件的发生，在接拆回路时必须做好隔离防护措施，如断开电源或缠上绝缘胶布，防止回路短接的现象，另外防潮防鼠必须做好。

应急措施：机组运行时若遇到ΑI通道开路故障时，应立即通知检修维护人员进行处理，做好工作记录并汇报，视情况而进行强制操作，维持机组稳定的运行，待回路恢复正常后重新释放通道扫描。

图1

2.2 DO输出硬回路误动作故障分析

在机组调试和运行期间偶尔出现DO通道损坏或不正常闭合的现象，而造成此问题的原因主要是人为原因。操作人员错误的使用万用表的电阻或通断档测量继电器的输出接点，由于万用表内部回路的原因，导致输出回路形成闭合电路，使相关的设备收到控制指令而误启动，直接危及设备和工作人员的安全。

预防措施，加强检修维护人员的专业技术培训，养成良好的工作习惯，进行相关操作时必须要想清楚检查清楚再进行操作，正常情况下应该做好隔离措施后再进行相关工作。

2.3 多选回路信号不稳定应急处理

DCS组态中部分重要信号是通过多选一的功能进行判断输出的，但是机组运行时可能会出现个别信号不稳定的情况，这直接关系到机组的正常运行。出现此类问题运行人员必须及时联系热控人员，根据情况将不稳定的信号通过强制的方法进行隔离，防止误动，同时安排检修维护人员尽快消缺。

2.4 模拟量输入回路受干扰导致采样数据异常预防措施

机组长时间投运后，部分设备会出现老化现象，导致抗干扰能力下降，影响DΑS的数据处理，严重时甚至会导致机组误跳闸，所以必须重视预防措施：及时更换老旧的电缆，强电弱电分开铺设，保证接地系统符合规范，系统运行时必须关闭机柜柜门且禁止在旁边使用无线通讯工具，制定DCS抗干扰性能测试计划提前预知抗干扰能力几时采取改进措施。

2.5其它

（1）光纤通讯故障。调试期间出现循环水系统远程控制站无法通讯，原因光纤接头不干净，导致光纤回路无法收发信号；（2）冗余部件故障预防。任何设备都存在老化的情况，所以必须定期制定检修维护计划，进行冗余部件的切换试验，验证切换功能是否正常，提前预知隐患，制定解决方案，保证冗余部件能正常的工作，否则不能保障机组的安全运行。

2.6 应急原则

电厂DCS系统经过调试后是很稳定的，一般不会出现大范围系统性的故障。当系统某部分不正常时，应立即联系热控维护人员进行处理，同时运行人员做好监盘工作，若发现异常应立即进行相关操作保证机组的安全并汇报问题，若情况恶劣可果断手动打闸，防止事态扩大。

3 结语

要保证DCS系统正常稳定的运行，热控维护人员必须提高自身的专业技能水平，同时必须与运行人员建立畅通的沟通协调机制。另外电厂必须制定DCS性能测试计划，这样可以为DCS系统的运行提供重要的参考数据，为厂方做出预防性的措施或工作计划提供参考资料，尤其是早期使用的DCS系统。

参考文献：

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