摘要：本文介绍了某电厂3、4号两台660WM机组循泵远程DCS控制系统故障，使四台循泵失去控制，从而导致两台660WM机组相继跳闸的事故。结合故障的分析及处理过程，提出了提高循泵远程DCS控制系统可靠性的相关改进措施与建议。
关键词：循泵；远程I/O； OVATION；DCS控制系统
0.引言
某电厂3、4号660WM机组每台配置2台循环水泵，1座冷却水塔，为凝汽器提供冷却水。机组使用艾默生OVATION DCS控制系统,主机房位于集控室下方。由于循泵房离机组DCS控制室较远，全长约1.2KM，为了节省电缆，循泵控制远程柜DROP19、DROP20使用光纤通过光电转换器与主控制系统通讯，从而对四台循泵进行冗余控制。
1.故障过程介绍
18:00 3、4号机组正常运行，循泵B、C、D正常高速运行，循泵A处于备用联锁状态。
18:29 循泵C在DCS未发出任何指令的情况下跳闸，循泵A自启动，运行人员立即查看画面，发现C泵部分参数有坏信号，D泵部分参数信号时好时坏。现场检查C泵本体无异常，但地面有积水。
18:34检查循泵电汇电气开关室及电子间，发现电气开关室内设备正常，但电子间有浓重刺鼻气味（为氯气味）。
18:48 循泵D在DCS未发出任何指令的情况下跳闸，此时现场巡检人员注意到D泵前池有水溢出到地面并流进泵房。
18:50 运行人员通过DCS系统手动启动循泵D。
18:56 循泵B在DCS未发出任何指令的情况下跳闸。
18:58 循泵B在DCS未发出任何指令的情况下自启动。
19:07 循泵A、B、D出口蝶阀相继在没有收到关指令的情况下,自行关闭。
19:11 机3低真空保护跳闸，跳机前机组负荷为399MW。
19:13 机4低真空保护跳闸，跳机前机组负荷为370MW。
2.事故处理过程
故障发生后，在循泵房电子室内、外临时安装两台风机，加强循泵房电子间的通风，清除电缆沟内残存的循环水，并在门口砌筑挡水槛，防止电子室内设备受前池溢出的循环水的影响。
热工人员对循泵DCS系统进行检查，发现DCS的20号控制器处于离线状态，循泵房DCS系统19和20号控制器内大批卡件状态灯异常，控制器与I/O卡件不能正常通讯，通过复位和重启控制器后故障依然存在。同时发现20号控制器的通讯卡存在故障，更换通讯卡后，20号控制器恢复在线状态，但又发现大量I/O卡件存在故障，在分别更换了1块CPU通讯卡、15块AI卡、12块DO卡、26块DI卡、4块RTD卡后测点显示均正常，整个过程共更换了58块卡件。
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3.事故原因分析
（1）对循泵房DCS控制系统的接地回路进行检查，DCS系统接地线缆的电阻非常小（0.09欧姆），状态良好。假设如果是接地不良只会导致模拟量信号因干扰发生漂移，不可能导致开关量信号误动，更没有足够能量可以导致开关量输出信号误动，触发继电器动作，所以可以排除接地回路的问题。
（2）对DCS电源系统进行了排查，DCS系统19和20号柜分别接收两路电源，取自3、4号机组主机DCS公用段的配电柜，故障前后主机公用段DCS系统在同一电源下工作正常，且循泵房DCS的电源模块也未发生故障，甚至熔丝都没有损坏。制造厂也提出电源模块设计耐压为265V AC，在此电压下电源模块输出电源稳定，而如果超过这个电压等级，则应该是电源模块先过压保护动作，故排除电源故障的情况。
（3）对网络安全进行排查，循泵房DCS系统没有单独的上位机，与其他系统也没有任何网络连接，只通过4路光纤与主机DCS系统的交换机相连。而整个DCS系统只与厂SIS系统相连，并通过防火墙隔绝，不存在网络安全问题导致循泵房DCS系统误动。而且网络或者病毒攻击不会造成I/O卡件的大规模故障，因此可以排除网路安全上发生问题的可能性。
（4）在事故发生现场闻到有浓烈的氯气味，判断为化学在循环水系统中加的次氯酸钠（在循环水中添加的药剂，用于除菌）。次氯酸钠与二氧化碳形成次氯酸，次氯酸见光分解成盐酸，盐酸具有导电能力，可以形成卡件电路短路，造成大量卡件故障。
检查发现工作不正常的卡件板卡上的线、管脚、焊点有明显的绿色锈蚀物，应为受到了次氯酸钠溶液挥发物的腐蚀，引起卡件短路，造成大量卡件损坏，并将此作为本次事故的主要原因。
次氯酸钠加设地点为循泵前池，正好在循泵系统出问题前刚加过，循泵跳闸后导致大量未完全溶解的次氯酸钠液体涌出前池，且前池离电子间较近，门口直接朝向泵房，酸性气体很容易进入电子间内。
4.改进措施及建议
（1） 改变化学加药位置，由原先的循泵前池改为冷水塔，既可以使次氯酸钠充分溶解，减少气体挥发，又可以使加药点远离循泵房电子间，从而防止酸性气体对卡件的腐蚀。在事故发生后的1年时间内，定期对循泵电子间卡件进行检查，未发现绿色锈蚀物，卡件也没有出现类似故障。
（2） 将原先循泵电子间朝向循泵房的门封堵，新建的电子间门位于循泵房外且抬高新门的门槛，防止有循环水流入泵房。并在循泵电子间增设风机，以加强循泵房内的通风。
（3） 针对本厂遇到的情况，与DCS厂家OVATION公司取得联系，针对环境较恶劣的远程控制柜内的卡件，希望可以研发抗腐蚀性较强的卡件，以增强安全性。
（4）由于循泵房环境位置比较恶劣，往往故障率比较高，因此一定要加强DCS系统远程站的巡检力度，避免由于发现不及时导致严重后果。
5.结束语
随着DCS系统的发展和节约成本考虑，DCS远程控制站得到了广泛的运行，本文通过循泵远程控
制站发生的故障分析，强调了远程站电子间位置布置的重要性，为类似的远程控制站的安全运行及以后机组的扩建提供一定的参考经验。
参考文献
[1]华能国际电力股份有限公司，热工控制系统运行维护手册[M]，中国电力出版社.
[2]电力行业热工自动化技术委员会，火力发电厂分散控制系统典型故障应急处理预案[M]，中国电力出版社.
论文作者:方立,倪新宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签：泵房论文; 系统论文; 故障论文; 机组论文; 电子论文; 控制系统论文; 发现论文; 《电力设备》2017年第31期论文;