DCS电源故障引发的MFT事故分析及预防措施.doc

DCS电源故障引发的MFT事故分析及预防措施中山电厂A厂2号机组曾发生一起锅炉MFT引发的机组跳闸事故。事故的经过是，当天上午10:20左右，2号机组满负荷运行，锅炉操作员站CRT中部分电动门阀位指示均变为黄色(表示中间位置)。几分钟后，锅炉2台引风机出口风门全关，调节挡板关至3%以下。接着，锅炉MFT动作，汽轮机、发电机跳闸，FSSS操作面板显示MFT动作原因是失去全部引风机。1事故原因分析(1)热工人员检查发现，DCS1号柜的24VDC电源有一个跳闸，该电源为SCS(顺序控制系统)站的开关量I/O模板SDM的各通道提供外部电源。经分析，该电源跳闸是引发机组跳闸的直接原因。导致电源跳闸的主要原因是过载。事实上，只要有任何一个I/O通道出现接地，而对应的分保险不能及时烧断的话，就可能导致总电源过载跳闸。(2)SDM的开关量输入通道要求高低电平信号，输入的无源接点需经过外部电源转换成高低电平。如图1中所示的SDM输入通道接线原理，如果24VDC电源跳闸，各输入通道变为低电平，即0。事故发生时的情况是，SCS站的I/O模板中，1，2，4号SDM的外部24VDC消失，而这3块模板均组态为SCS站开关量输入模块，其中包括A、B引风机运行的信号，所以这些输入通道均变为0，A，B引风机运行信号也为0。因SCS的程序组态中，A、B引风机跳闸信号是A、B引风机运行信号取反，所以A、B引风机跳闸信号均变为1，即误发了2台引风机跳闸的信号。(3)根据图1中所示的SCS引风机顺序控制逻辑，如引风机跳闸，延时1min，会联锁关引风机进口挡板和出口风门。事故发生时炉膛负压调节系统投自动运行，引风机进口挡板处于DCS自动控制中，联锁信号发挥作用，结果2台引风机的进口挡板和出口风门均被关闭。(4)FSSS中，引风机全部跳闸或进口挡板开度均小于3%，就判断为锅炉失去全部引风机，这是MFT的条件之一。实际上2台风机的进口挡板已经全关，所以引发MFT动作，紧接着汽轮机和发电机也联锁跳闸，机组全停。以上电源掉电的情况在1号机组DCS调试阶段也曾发生过，但因为是调试，机组未运行，没能发现安全隐患。当时考虑到设计的电源功率可能不够，将200W换成400W，之后未发生过类似的情况。2号机组调试阶段，因无400W电源备品，就采用了重新均衡分配电源负载的方法，从调试阶段到该次机组跳闸前，未出现过掉电的问题。2事故预防措施(1)增大电源功率，由200W改成400W。(2)重新分配SCS站各SDM模块外部24VDC电源，尽量保证各程序控制回路中的输入点和输出点用同一电源。这样，在电源消失后，即使输出控制误发，由于输出电源消失，控制信号也无法发出，就不会引起误动。但这仅对开关量输出控制有效，对采用模拟量信号输出控制则无效，因为该控制信号输出由模拟量模板EAM完成，与上述电源无关。如果用同一电源提供给引风机运行输入信号和关引风机出口风门输出信号，则在该电源跳闸的情况下，出口风门不会关，而引风机调节挡板开度则取决于挡板操作器处于自动还是手动状态。如果为自动，由DCS的EAM输出控制，会引起全关；如果为手操器手动，则保持原来位置不变，联锁不起作用。(3)重新从风机电气控制回路取样引风机运行及送风机运行的信号，如图2示，由原来的常开接点改为常闭接点。这样，在SDM输入中，信号为0时表示风机运行，为1时表示风机跳闸，然后修改SCS中的各送、引风机顺控逻辑梯形图的组态。这样在电源跳闸时，如果风机在运行，输入信号状态不会改变，也就不会引起误动作。(4)由该电源供电的I/O点大部分是电气回路送来的接点及现场所有电动门开关位置信号。引起电源跳闸的原因除了可能是电源自身负载能力不够以外，还与这些信号接点是否接地、短路或者串入强电干扰有关，因此需要全面检查这些I/O接点和开关接线是否正常和绝缘是否良好。(5)检查SCS中其他的I/O点和逻辑回路在该电源消失时是否存在类似的问题，并加以解决。上述措施实施后再未出现类似的问题。即使出现某SDM的I/O电源保险烧断，也仅对CRT指示构成影响，没有引发机组跳闸的重大事故。从这起事故可以看出，随着DCS的广泛应用和功能的丰富，其可靠性也要提高，包括电源设计分配、I/O回路的设计等环节，都需综合考虑，这样才能确保系统的安全运行。第 3 页 共 3 页