(南阳热电)
摘要:南阳热电有限公司机组配置2×210MW机组,DCS采用国电智深有限公司EDPF-NT+系统。此次异常的3DPU(主站)和63DPU(副站)组成一对控制器(主辅站序号相差60),主要负责CCS、燃料、送、引风及双进双出磨料位自动调节等。该对控制器正常工作模式为一个在工作位,另一个控制器负责跟踪,保持在热备状态,当工作位控制器发生故障时,系统自动切换到热备DPU,并保证整个过程的无扰切换。故障前,63DPU在工作位,3DPU在热备状态,4月15日13:39:55至次日11:51期间,陆续发生十次DPU异常动作过程,包括双DPU同时初始化重启,主副DPU争抢主站、DPU频繁切换等现象,其中三次异常直接导致高负荷下MFT动作,由于运行调整及时,虽未导致发电机解列,但DPU异常直接导致燃油量增加和发电量损失。
关键词:DPU;电源;热备;MFT
一、DPU异常事件经过
1. 4月15日13:39:55,故障前63DPU为工作位,3DPU为热备。3DPU自动切到工作位,DCS系统监视画面显示两个DPU位均在工作状态,热工检查电子间两个控制器,DPU就地状态指示灯显示两个控制器确实均在工作位。主辅DPU均在工作位,导致该控制器包括的开关量和模拟量数据(历史数据)发生跳变。15:12:13热工人员在联系DCS厂家后,将63DPU软启动一次,15:14:20,63DPU重启后进入热备状态,该对DPU参数恢复正常。
2. 4月16日5:23:59,3DPU/63DPU同时自动重启,1分56秒后,即5:25:55,63DPU进入工作位,3DPU进入热备。DPU重启期间,历史数据保持故障前数据,DCS画面显示蓝点离线状态,热工人员在电子间观察到DPU重启过程。DPU初始化启动后,模拟量输出信号(AO)自动归零,造成大量执行机构误动,5:26:22,MFT动作,负荷从123MW损失至6.9MW。
3. 16日5:31:55,3DPU/63DPU再次自动重启,5:33:51启动完成后3/63均进入主站,数据再次发生跳变。5:34:05MFT再次动作,5:38:11热工人员软启动3DPU,5:40:20,重启后进入热备。至10:53分,共计重启10次之多。
二、现场紧急措施
当晚DCS厂家提出了书面的《DPU问题处理方案》和细化的《电源模拟更换方案》,
内容包括拆除堵头和更换电源。方案核心是在线更换第二路故障电源模块,但两路电源模块共用的电源分配器(一块)不能在线更换,即必须控制柜停电,才能更换电源分配器。各部门技术人员发表了不同意见,热工根据十次异常现象,利用正常的备品备件和直流稳压电源搭建试验平台,进行DPU低电压电源切换试验,目的是观察一路电源发生低电压或失电时,是否会发生双DPU均异常重启现象。通过数次对比试验,发现:若仅有一路供电电源,供电电压从24V下降到16.5V附近时(厂家标称18V~72V均可正常工作),控制器才会发生掉电重启现象;二路供电时,只要有一路电源供电正常,就不会发生DPU重启现象;两路电源供电电压存在差异时,会导致电源实际负荷回路电流变化,但也未观察到DPU重启现象。试验间接说明,双DPU均重启重点还是应怀疑电源部分存在异常,若仍有一路电源正常,则可能在共用的电源分配器上存在异常。通过现场反复观察,终于在电源分配器的第一路电源的24V电源输入部分发现存在过流现象,采用红外测温仪测量过流部分的导线温度,测得数据为53℃左右,远远大于其它控制柜相同对象的28℃左右。
因控制柜第一路电源存在24V过流现象,第二路电源模块因输出异常已作停电处理。必须及时更换或增加一路正常供电回路。由于电源分配器只能在线更换,而现场又没有停机条件,热工人员充分发挥智慧,充分听取各方意见,在线增加了一路电源模块和电源分配器,将DPU底座的第二路24V电源接入,确保DPU至少有一路正常电源供电。现场拆接线需要细致胆大,耗时较长,增加24V电源供电后,加强了对过流电源(第一路)和新增电源(暂称作第三路)电源分配器24V电源插针处的温度监视,经过12小时连续观测,红外测温显示数据稳定,没有恶化的趋势,但温度数值依然过高,第一路电源温度保持在50℃左右,第三路电源数值很低,保持在25℃,接近电子间室温(空调运行)。
对于I/O卡件的48V电源当时没有并入的原因,一是现场工作有较大风险,二是第一路电源48V供电正常;在排除过程中,逐渐达成共识,将第三路电源的48V供电送入,发现过流电源温度监视点数值下降,稳定在32℃左右,下降幅度接近20℃,第三路电源温度监视点数值保持在27℃左右。说明,单独接入第三路电源24V供电,并没有降低过流电源的负荷;同时接入第三路电源48V供电后,过流电源的负荷明显下降,第三路电源明显接带了部分,甚至是大部分负荷。连续观察6小时,温度数值稳定。
至此,DPU已连续正常工作54小时,第三路电源已并入,过流电源导致故障的风险大大降低,期间未再出现DPU争抢主站或重启等异常,电厂计划在一个月后进行大修,综合以上因素,各方一致认为维持目前现状是最优的选择,同时,热工人员和运行人员均应制定并熟悉再次发生DPU异常的应急预案。实践也证明这种方式是合理、可行的,截止5月初,控制器状况稳定。
三、事故原因的初步分析
电源系统故障是导致本次DPU异常的直接原因。直接依据是第一路电源有过流现象;第二路电源24V输出电压异常。将第二路故障电源全部隔离后,36小时内,异常现象未再发生;发现第一路电源有过流现象后,增加了第三路电源供电,第一路电源温度监视点显著下降,此后,数十天的连续监视中也未再发生异常。
参考文献
[1]北京国电智深有限公司 UG005-IO硬件用户手册
论文作者:司江周,赵明智,樊红强
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/18
标签:电源论文; 重启论文; 异常论文; 控制器论文; 工作论文; 现象论文; 三路论文; 《电力设备》2016年第6期论文;