外围电路可靠性对DCS系统稳定运行的影响 点击:366 | 回复:0



大城

    
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发表于:2007-01-08 17:48:00
楼主

  集散控制系统(DCS)采用标准化、模块化和系列化设计,采取了许多提高可靠性的措施,如:系统结构采用容错设计,硬件采用冗余配置;提高软件的可靠性;结构、组装工艺的可靠性设计;系统内部和外部环境,采取各种有效的抗干扰措施等,使得系统的可靠性较高。但在实际生产中,DCS系统外围电路的可靠与否,是影响DCS系统能否安全稳定运行的一个关键因素。

1 故障情况 

  我集团2号窑尾余热电站集散控制系统运行中,连续发生两起因外围电路故障引起整个DCS系统控制失灵,造成设备停机的事故。 

  该DCS控制系统中,高压电动机、低压电动机、电动阀门、电动执行机构控制的I/O接口(输入/输出)采用交流220V电压,并通过中间继电器来转换。DCS系统采用不间断电源(UPS)供电,而中继柜电源引自UPS。在锅炉运行中,由于炉墙耐火基料脱落,堵塞排料口,引起冷渣器处喷料,将补燃炉排料电动阀线路烧坏短路,排料电动阀机旁控制箱内电源空气断路器Q1动作跳闸,同时UPS柜内中继柜电源空气断路器Q跳闸,引起中继柜断电,从而使整个输入/输出系统处于瘫痪状态,DCS系统不能工作。 

  时隔不久,又一次出现整个输入/输出系统瘫痪现象。由于有上次事故经验,我们马上检查中继柜电源,果然又是空气断路器Q跳闸。但由于短路点未断开,电源送不上,只好停炉,对锅炉及设备造成了很大的损害。经过几个小时的仔细排查,发现是由于锅炉环境温度过高,主蒸汽对空排汽电动阀、补燃炉集汽箱升火排汽电动阀机旁控制箱到中继柜间电缆线路老化短路,并且因短路点处于机旁控制箱空气断路器Q1上侧,所以直接动作于中继柜电源断路器Q,引起事故的发生。 

2 改进措施和建议 

  这两起事故说明虽然DCS系统控制功能可靠性较高,但在实际生产中外围电路是影响整个DCS系统安全稳定运行的重要因素,尤其在一些生产连续性强,并且一些外围设备如电动阀门等经常处于高温、潮湿等恶劣环境中的场合,外围电路的可靠性是保证整个生产控制能否顺利进行的至关重要的因素。针对这些情况,我们对DCS系统的外围电路,提出了以下几点整改措施和建议: 

  1)在中继柜内加装各个分回路电源开关,并且按要求严格选好空气断路器,严防越级跳闸发生。这样,当分回路发生故障时,可避免中继柜总电源跳闸。 

  2)在改善设备现场环境的同时,尽量选用一些如耐高温导线和防潮、防腐的元器件等,避免现场设备故障的频繁发生。 

  3)在外围电路的设计中,将控制功能分散,按功能分成几个部分,如汽轮机部分、锅炉部分等。这样当一部分出现问题时,保证另一部分能运行,可以防止事故的进一步扩大。


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