??????? 【摘 要】 隨著自動化程度的日益提高，大型火電機組對DCS系統的依賴性也越來越高。如果DCS電源系統及與機組安全相關的設備配置不合理，則一旦DCS系統發生失電故障，就可能引發主、輔設備損壞的嚴重事故。通過深入現場詳細調查，掌握了湖南省內火電機組DCS電源系統及相關設備的配置現狀，對DCS系統失電故障情況下的機組安全隱患進行了分析和研究，并根據有關規程及安評的要求提出有針對性的建議。對火電機組的技術監督及新機組的設計有重要的參考意義。
??????? 【關鍵詞】 DCS 失電 調查 預防
??????? 0 引言
??????? 近年來，火電機組由于DCS系統失電故障引起非計劃停運的事故多有發生，有些機組甚至由于電源系統以及與機組安全相關的設備配置不合理，而造成了設備損壞事故。DCS系統失電故障已成為影響機組安全可靠運行的一個重要因素。
??????? 鑒此，湖南省電力試驗研究院根據《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》（以下簡稱《二十五項重點反措》）和《火力發電廠安全性評價》的相關要求，結合部分機組DCS系統失電故障后暴露出來的問題，組織人員對省內主要火電機組進行了專項的DCS系統失電故障預防、處理及安全保證措施的調查和研究工作。主要工作內容分為三個方面：一是DCS及其他主要控制系統的供電原理和自身電源結構的情況調查；二是分析如何從技術和管理措施方面預防DCS系統失電；三是研究在DCS系統失去一路電源、全部電源、甚至全廠失電的各種情況下，如何保證機組及設備的安全。
??????? 通過以上工作，掌握了省內火電機組DCS及其他主要控制系統電源的配置情況，分析了發生各種失電故障情況下的機組安全隱患, 并從UPS電源結構、DCS系統內部電源配置、操作臺按鈕配置、熱工主保護和DCS系統的安全可靠性等多方面提出了有針對性的建議，以求減少機組的非計劃停運和由于DCS失電故障引起的設備損壞事故。
??????? 1 調查方案
??????? 為使調查工作順利開展，在工作前編寫了調查和驗證試驗的總體方案,主要采用的調查方案內容包括：
??????? 檢查UPS系統設計的供電原理圖，確認UPS系統的工作電源、直流電源、旁路電源的來源和切換情況；檢查機組DCS系統總電源柜的供電原理圖，確認當一路電源失去時，另一路的切換原理，并進行切換時間測試；檢查機組DCS系統主控模件柜、I/O端子柜的供電原理圖，評價其供電可靠性及其對設備正常運行的影響程度；確認接地系統對各機柜交、直流供電系統的影響；重點了解FSSS系統MFT繼電器板和ETS系統的供電方式，確認在其電源失去或主控模件（含PLC）失效（初始化或重啟）時，繼電器輸出接點的狀態；調查DEH、MEH系統在電源失去時，主汽門及各調節汽門伺服閥的輸出狀態，確認在系統電源失去時這些重要閥門是否能全關；調查TSI、火檢系統在電源失去時，送往DEH、ETS、FSSS系統的保護接點的狀態，并根據設計和運行要求，確認其正確性；了解操作臺上停機、停爐、停小汽機、啟潤滑油泵等按鈕的配置情況，并分析當DCS全部失電時，是否能夠保證機、爐等安全停運的需求；整理出重要外部閥門和設備在控制電源失去后的狀態清單，并分析對機組安全有何影響，重點是各抽汽電動門、抽汽逆止門、帶保位功能的調節門、鍋爐燃油系統、一次風系統、制粉系統等；了解DCS系統和其它保護系統的電源監視、報警系統的原理圖，要求當部分電源或全部電源失去時，光字牌系統能立即報警，且光字牌的電源應獨立于DCS系統之外；組織電廠相關專業人員按照有關規程和反事故措施的要求，分析現有的技術措施能否在DCS系統失去一路電源時，滿足機組正常運行的要求；當DCS系統全部電源短暫失去（小于1秒）或長時間失去時，在DCS系統的主控模件重啟或DCS失靈，通訊網絡中斷，運行人員無法通過操作員站對機組進行控制的情況下，能否保證機組安全停機的要求。
??????? 2 主要問題分析
??????? 通過調查發現，各火電廠的DCS電源系統目前總體情況較好，但是由于基建設計和理解上的差異，還存在一些共性的問題：
??????? 2.1有不少機組DCS的電源配置不合理，部分機組采用單個UPS提供兩路電源的方式供電（只要是共用一根出口饋線就應認為是單個UPS），還有部分老機組采用兩臺機組UPS互為備用供電的方式，當一臺機組UPS檢修時，就只有單路電源了。
??????? 2.2 部分機組抽汽逆止門、燃油跳閘閥等設備采用雙線圈控制電磁閥，使得一旦系統失電，汽機就存在超速危險，鍋爐也不能完全切除燃料；個別新投產的機組，磨煤機油泵、空預器控制采用長信號控制，DCS失電后，油泵、空預器會停止運行，可能損壞重要輔機。
??????? 2.3 部分沒有DEH的老機組，其汽機跳閘系統采用帶電動作設計，又沒有采用可靠的電源（如直流電源）和電源回路結構，當控制系統失電時，手動按鈕沒有作用，只能到就地打閘停機。
??????? 2.4 部分機組不滿足《二十五項重點反措》中“操作員站及少數重要操作按鈕的配置應能滿足機組各種工況下的操作要求，特別是緊急故障處理的要求”的規定，緊急故障情況的處理手段不完備，有的甚至還沒有配置MFT硬跳閘板。
??????? 2.5 部分機組DCS及主要控制、保護系統的電源監視、報警系統不完善。