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DCS電源故障引發的MFT事故分析及預防措施

作者:柯昌偉  
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 中山電廠A廠2號機組曾發生一起鍋爐MFT引發的機組跳閘事故。事故的經過是,當天上午10:20左右,2號機組滿負荷運行,鍋爐操作員站CRT中部分電動門閥位指示均變為黃色(表示中間位置)。幾分鐘后,鍋爐2臺引風機出口風門全關,調節擋板關至3%以下。接著,鍋爐MFT動作,汽輪機、發電機跳閘,FSSS操作面板顯示MFT動作原因是失去全部引風機。

1 事故原因分析

  (1) 熱工人員檢查發現,DCS 1號柜的24VDC電源有一個跳閘,該電源為SCS(順序控制系統)站的開關量I/O模板SDM的各通道提供外部電源。經分析,該電源跳閘是引發機組跳閘的直接原因。

  導致電源跳閘的主要原因是過載。事實上,只要有任何一個I/O通道出現接地,而對應的分保險不能及時燒斷的話,就可能導致總電源過載跳閘。

  (2) SDM的開關量輸入通道要求高低電平信號,輸入的無源接點需經過外部電源轉換成高低電平。如圖1中所示的SDM輸入通道接線原理,如果24VDC電源跳閘,各輸入通道變為低電平,即"0"。

  事故發生時的情況是,SCS站的I/O模板中,1,2,4號SDM的外部24VDC消失,而這3塊模板均組態為SCS站開關量輸入模塊,其中包括A、B引風機運行的信號,所以這些輸入通道均變為"0",A,B引風機運行信號也為"0"。因SCS的程序組態中,A、B引風機跳閘信號是A、B引風機運行信號取反,所以A、B引風機跳閘信號均變為"1",即誤發了2臺引風機跳閘的信號。

  (3) 根據圖1中所示的SCS引風機順序控制邏輯,如引風機跳閘,延時1 min,會聯鎖關引風機進口擋板和出口風門。事故發生時爐膛負壓調節系統投自動運行,引風機進口擋板處于DCS自動控制中,聯鎖信號發揮作用,結果2臺引風機的進口擋板和出口風門均被關閉。

  (4) FSSS中,引風機全部跳閘或進口擋板開度均小于3%,就判斷為鍋爐失去全部引風機,這是MFT的條件之一。實際上2臺風機的進口擋板已經全關,所以引發MFT動作,緊接著汽輪機和發電機也聯鎖跳閘,機組全停。

  以上電源掉電的情況在1號機組DCS調試階段也曾發生過,但因為是調試,機組未運行,沒能發現安全隱患。當時考慮到設計的電源功率可能不夠,將200 W換成400 W,之后未發生過類似的情況。

  2號機組調試階段,因無400 W電源備品,就采用了重新均衡分配電源負載的方法,從調試階段到該次機組跳閘前,未出現過掉電的問題。

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