某电厂4号机组DEH系统主汽门和高压调门突然关闭原因分析与整改措施

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某电厂4号机组DEH系统主汽门和高压调门突然关闭原因分析与整改措施

一. 概述

某厂4号机组为300MW燃煤发电机组,DEH系统采用ABB公司的SYMPHONEY 系统。2013年1月22日机组正常运行过程中,DEH突然发出快关左侧中压主汽门(LSV)和3号高调门(CV3)的1s脉冲指令,导致这2个阀门突然全关,然后又自动恢复。

事件发生后,电厂组织相关技术人员进行分析,认为发生此现象是因为DEH 的信号在柜内通讯发生翻转所致,这也是该类DEH常见的异常故障。机组正常运行过程中突然关闭汽轮机调门,扰动和冲击都比较大,将严重威胁机组安全运行。

二. 原因分析

该事件的发生,DEH和DCS都没有任何记录,为原因分析增加了很大的难度。我们以机组的DEH逻辑为切入口,结合本次事件的现象和以往的一些经验,来逐步剖析事件的原因。

首先,在机组正常运行的情况下,只有通过阀门活动试验电磁阀,DEH才能让中压主汽门关闭。LSV的活动试验电磁阀为22YV,该电磁阀的驱动设计在DEH 系统的M2控制单元,但阀门活动试验的逻辑设计在M4控制单元。阀门活动试验时,动作指令信号在M4控制单元内产生,然后以通信方式送到M2控制单元,从而驱动电磁阀22YV带电。根据以往的经验,ABB这种DCS系统的柜内不同控制单元通讯,经常会发生通信信号翻转的现象。该DEH试验电磁阀的这种设计,极其容易由于通讯信号的翻转而导致电磁阀动作。

再来看CV3,除了正常的伺服阀控制外,还有活动电磁阀16YV控制。16YV 带电也会关闭CV3。与LSV的22YV电磁阀控制一样,16YV也设计在DEH的M2

控制单元,而CV3活动试验逻辑同样设计在M4控制单元。阀门活动试验时,电磁阀的驱动控制与LSV的完全一样,同样极有可能发生通信信号的翻转而导致电磁阀动作。

若CV3由伺服阀控制来关闭,则指令来源于同一个阀门流量指令,其他高压调门如CV1,CV2,CV4等也会动作,但本次只有CV3动作,因此可排除伺服阀指令动作的可能性。

综合上述分析,造成LSV,CV3同时关闭动作1s的原因,极有可能是M4到M2的通信信号发生翻转造成。

通信信号发生翻转是由于网络通信异常造成的,这是一种能够快速自行恢复的通信故障。通信时时刻刻都在进行,偶尔出现一次通信发送/接收异常,本来是属于正常现象,通信处理软件对接收到的数据做无效处理即可,但ABB这种DCS的通信处理存在一个BUG,在收到通信异常数据时,没能发现异常,就没有对数据进行丢弃的处理,而是直接接收该数据,则出现信号翻转就不为奇怪了。要消除该BUG,需要ABB公司对其通信程序进行测试,找出BUG的地方,对该通信程序进行升级。

三. 整改措施

通过分析,认为DEH阀门关闭是由于通信信号发生翻转造成的。为了减少这种信号翻转对DEH系统造成的影响,建议对此类重要通信信号做优化处理,如采取3取2处理、增加信号动作的闭锁条件等。例如,在进行阀门活动试验后,只有开始阀门活动试验时,才能在M2激活电磁阀带电,否则,就对电磁阀进行闭锁,这样,就能避免电磁阀的误动了。

电厂1~4号机组的DEH系统,之前也频频发生类似的信号翻转问题,该问题困扰该厂已久,后来在电科院热工所的建议下,对相关通信信号进行了优化处理,之后再未出现因信号翻转而造成DEH异常的现象。

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