DCS公用系统故障 导致两台机组同时停运

dcsdcs 公用系统故障公用系统故障 导致两台机组同导致两台机组同 时停运时停运 某发电公司装机 8 300mw 其中 3 8 号机组 dcs 采用上 海新华控制公司的 xdps 400 系统 每个循泵房设置远程控制 站 两机公用 通过光纤连接到 dcs 公用网络 在单元机组 操作员站进行监控 2005 年 4 月 7 日 因 dcs 公用控制系统故 障 3 4 号机组运行中 3 台循泵同时跳闸 导致两台机组同时 低真空停运 并造成两台机组凝汽器循环水出水管道垫子因发 生水锤损坏多处的严重事故 经紧急抢修于次日启动后再次发 生运行中 3 台循泵同时跳闸 由于机组负荷低 且抢救及时 未造成停机事故 一 事故前运行方式 3 4 号机组负荷均为 310mw 循环水系统扩大单元制运 行 5 6 7 循泵运行 8 循泵联锁备用 循泵出口联通管 1 2 电动蝶阀开足 二 事故经过 14 07 dcs 循环水系统发出卡件故障报警 接着 3 4 号机 组循环水系统所有泵 电动阀门同时发生误跳 误动 5 6 7 循泵同时跳闸 8 循泵自启 1 冷却水泵跳闸 2 冷却水泵自启 循泵出口母管连通管电动蝶阀 1 2 自关 3 4 冷却塔循环水进水门自关 工业水回水电动蝶阀 1 2 自关 工业水回水电动蝶阀 3 自开 14 09 4 号机组真空低保护动作跳闸 14 10 3 号机组低真空保护动作跳闸 14 18 发现 3 4 号机组 0 米凝汽器胶球网处法兰大量漏 水 凝汽器出水管垫子吹损 遂破坏真空 保压停炉进行抢修 次日 10 42 4 号机通循环水 13 35 并网 12 10 3 号机 通循环水 13 48 并网 15 06 2 循泵房所有设备再次同时发 生误跳 误动 因 6 循泵自启 3 号机循环水压力得以保住 运行人员抢合 8 循泵成功 4 号机循环水压力得以保住 鉴于 dcs 公用循环水系统频发故障 在未找到真正原因并 加以解决之前 为防止再次发生事故 制定了循环水系统运行 的应急措施方案 将 2 循泵房远程控制柜内 4 台循泵及出口液 控蝶阀的跳闸继电器全部拔除 避免 dcs 引起设备误动 循环 水系统采用单元制运行 运行派专人加强就地监视 循泵停运 操作在电气监控系统上进行 三 事故原因 1 从 dcs 系统查看各动作设备的跳合闸或开关指令 均无 输出 运行也无相关操作记录 排除 crt 盘上人为误操作可能 2 查看各循泵 出口蝶阀 连通管联络门 冷却塔循环水 进水电动门 冷却水泵 工业水回水电动门等状态 发现所有 设备均在同一时刻发生误动 排除某些设备先动再联动其它设 备可能 3 由于循泵跳闸的同时伴随循泵出口母管连通管 1 2 联络门自关 3 4 塔循环水进水电动门自关 1 冷却水泵跳 闸 工业回水电动门 1 2 自关 这些设备均没有循泵跳闸联 动的逻辑 控制电源也取自不同的 mcc 盘 除交流电源外还有 直流电源 段上供电设备除 2 循泵房外均运行正常 所以可以 排除动力电源的影响 4 查看 dcs 报警历史 发现跳泵前 1 秒均发生有 dpu64 84 1 站和 2 站卡件故障报警 进一步查看 1 2 站各 卡件的报警累积记录 每块卡件均发生 2 次以上的报警 初步 判断公用循环水控制系统发生故障是导致事故的原因 结合事故现象和各设备状态历史趋势仔细分析后发现 2 循泵房所有非 dcs 控制的设备未误动 进入 dcs 控制但配电箱 拉开的设备未误动 而所有由 dcs 控制的设备均在同一时刻发 生了误动 判断事故发生时 dcs 远程控制柜所有出口继电器同 时带电动作 使得所有设备反态动作 运行设备自停 备用设备 自启 这一结论经试验得到证实 进一步检查继电器误动原因 发现远程柜电源系统和接地 系统在设计和施工方面均存在大量安全隐患 经省电力试验研 究院 dcs 厂家和电厂技术人员共同对远程柜反复进行电源系 统品质测试 接地系统噪声测试 电源切换试验 电源降压试 验 除未捕捉到继电器误动现象外 其它事故中发生的现象均 已出现 经分析试验采取的手段有限 不可能完全模拟出事故 时突发恶劣工况 如瞬间大幅压降和大能量电磁干扰等 但足 以证明远程柜电源系统和接地系统不符合规范是造成本次事故 的根本原因 四 改进措施 1 远程柜电源系统改进措施 1 将远程柜的两路电源进线 ups 和保安段 均由 1 根 2 5mm 的线改为 2 根 2 5mm 的线并接 以降低线损电压 经测 试提高电源电压 3 5v 2 将远程柜空调的电源改接到就地 mcc 盘上 减小空调启 停对远程柜供电电压的影响 3 将 b 路电源 保安段 增加一小型 ups 1kva 6min 防止 电源瞬间突降 2 远程柜接地系统改进措施 1 在远程柜同底座槽钢间增加胶木板 将远程柜与低压电 气柜用胶木板绝缘隔离 使机柜完全浮空 2 重新在循泵房外电缆沟内选择接地点 接地电阻 0 22 厂家要求 2 5 3 将远程柜光纤盒内两根钢丝加上绝缘 4 将 24v 电源接地线接地 3 dcs 改进措施 1 按危险分散的原则重新分配 do 通道 使一块卡件只控 制一台循泵 2 增加卡件故障次数自动累计功能 便于分析 3 将远程柜两路电源状态和 2 个备用继电器的输出接点引 入 dcs 对设备的运行状态进行全程监控 记录 以上改进措施实施后 未立即恢复循泵跳闸继电器 3 4 号机循环水系统继续在严密监视状况下运行了 3 个月 未再发 生任何异常 2005 7 29 将所有循泵和出口蝶阀跳闸继电器装 复后 循环水系统一直稳定运行至今 至此 可认为事故隐患 已经消除 五 取得的经验教训 1 循环水系统由于运行中设备操作少 电厂基本都是无人 值守 因此对其控制系统安全稳定性的要求更为突出 一旦发 生故障 尤其在扩大单元制运行时 会直接威胁到两台机组的 安全运行 造成的后果极为严重 设计时应对厂家硬件配置 图纸方案严格审查 做到一劳永逸 2 循泵房环境远较电子设备间差 远程控制装置应充分考 虑现场温湿度 防尘 防电磁干扰等因素 并为所增设防护设 施考虑完善配套解决方案 3 施工单位为图方便 循泵房 dcs 控制装置电源往往直接 从就地低压电气盘柜取 而循泵房低压电气设备一般属 3 类负 荷 电源可靠性较低 甚至未达到两路冗余 在安装验收时应 加以注意检查 4 设计时远程柜电源电缆由热工专业开列 很难精确计算 电缆长度和线损可能造成的压降 在安装时应现场实际测量电 缆走向确定长度后 再根据控制装置负载大小核算电源电缆