電廠DCS控制系統故障分析及可靠運行措施分析

鄭凱

摘 要：目前電廠得以快速的發展，而在電廠運行過程中，DCS控制系統是不可或缺的重要部分，其運行的可靠性直接關系中電廠運行的安全性和經濟性。該文對電廠DCS控制系統故障分類進行了分析，并進一步對DCS系統故障防范措施及可靠運行措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：電廠 DCS控制系統 故障 措施 可靠性

中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（b）-0087-01

經濟的快速發展過程中，對電能的需求量不斷的增加，從而帶動了電力行業的發展，近年來隨著燃煤機組的容量及運行標準的提升，提效的推動了DCS控制系統的現代化，使其實現了過程控制和過程管理。這就決定了DCS控制系統在電廠中的重要性越發的重要。因此，一旦電廠DCS系統出現異常情況，就會導致系統出現失控的情況發生，發生鍋爐滅火、機組停運等事故的發生，這樣就給電廠帶來了巨大的經濟損失。所以對于DCS控制系統，需要不斷的使其自身的性能得以進一步的完善，及時預防故障的發生，使其應用技術水平得以不斷提升，這是需要當前熱控行業積極進行研究和探索的重要課題。

1 電廠DCS控制系統故障分類

1.1 硬件故障

硬件故障多發生在過程控制層內，通常由I/O模塊損壞所導致的故障較多，這類故障的發生會較為明顯，同時對局部的影響也較大。發生這類故障的原因多為使用時間較長所導致的各元件老化所致。因為硬件故障的發生，通常與周圍的環境具有直接的關系，環境是的中灰塵、溫度和濕度等都是會導致模塊的壽命降低，從而導致故障的的發生，所以在實際上運行工作中，DCS系統對運行的環境需求較高，這就需要在安裝前做好各方面的措施，不僅需要安裝現場內各項工程都已完工，同時還要保證各孔洞都處于封堵完好的狀態，以避免發生影響盤柜的重要故障發生。

1.2 軟件故障

DCS系統在投運調試階段，由于其應用軟件較為復雜，而且存在著較大的工作量，所以軟件發生故障的可能性較大，就這要求在調度試運行階段，熱工人員和運行人需要具有高度的責任心，對于出現的問題要及時進行解決，只要在這個階段軟件沒有故障發生，則在以后運行階段則更不易出現軟件故障的發生。

1.3 人為故障

人為因素導致故障的發生的種類較多，不管是操作原因、專業水平還是管理漏洞等都可以導致DCS系統故障的發生，而在實際運行過程中，由于操作人員操作水平報限，也會導致DCS系統某些功能無法正常使用，這種情況下DCS系統本身并沒有問題，所以需要供貨廠家要對運行人員做好相關的培訓工作，從而使其能夠正常進行操作。

2 DCS系統故障防范措施

2.1 DCS系統運行與管理

（1）DCS系統的運行管理是指計算機系統日常巡檢，各種軟件管理，熱工備件管理等；加強軟件管理，組態在修改時要按照有關規定進行，同時必須及時備份修改前后的所有組態信息，存檔備查；當DCS裝置發生故障，需用備件更換時，使用前必須對備件進行功能測試。

（2）DCS系統檢修管理是DCS系統檢修時必須要有合理的檢修工藝和程序，應重視DCS系統檢修項目和周期，檢修項目依據DCS系統設備特點，隨機組大修至少進行以下項目的檢修（小修時則可根據情況來減少）：軟件的備份，核實控制模件標志和地址；清掃電源、模件及防塵濾網，檢查及緊固控制柜接線，接地系統檢查，冷卻風扇檢修，電源測試；重要測量和保護信號線路絕緣檢查；電子室溫度、濕度及含塵量檢修前測試；通訊、手操站檢查等。

2.2 UPS電源防范措施

定期用紅外線測溫儀測量關鍵接線端子的溫度，做好技術檔案記錄，注意溫升；用萬用表測量主電源與備用電源電壓，做好記錄，注意電壓波動；利用大、小修停機期間做電源切換試驗。切換是否正常，切換時間間隔是否符合技術規范；電廠是一個高電壓、大電流、強磁場干擾的環境，必須進行計算機接地系統的檢查。

2.3 DCS系統抗干擾措施

DCS系統容易受到高壓工頻強電磁場的干擾，所以可以采取的措施時，在中央控制室的四周墻壁上釘上一層鋼絲網，使其與電氣保護PE接地系統相連；也可以將高壓輸電線采取埋地溝敷設的方式；中控室的整體結構可以采用鋼筋混凝土梁柱頂面澆筑及磚砌墻也能起到較好的抗進一步作用；使用抗靜電活動地板，而且也使其防靜電接地與PE系統相連；機柜的型鋼基礎底座也要與PE相連。這些措施都可以對DCS系統起到很好的抗進一步性能。

3 DCS控制系統可靠運行措施

3.1 加強人員管理和技術培訓

（1）對于操作人員的要求

操作人員直接對DCS控制系統進行操作，所以保持操作的正確性是至關重要的，一旦出現控制系統操作不當的情況出現，則會導致使DCS系統的軟件及硬件性能受到影響，使機組無法安全運行。所以在進行DCS制作畫面時，需要對其控制系統的界面變化讓運行人員熟悉，確保操作規程的完整性，強化對運行人員事故干預的技術培訓和演練，從而使運行人員在DCS控制系統調試階段來進行相關培訓工作的開展。

（2）對于熱控人員的要求

隨著DCS控制系統的不斷升級，其所涉及的知識更為廣泛，在這種情況下，要想熟悉的對DCS控制系統進地操作并不是短時間內就能實現的，所以需要優先對熱控工程師進行深入的培訓，使其能夠勝任控制系統的各項工作，而且對于調試及分步投運過程中出現的問題能夠及時進行解決。再由熱控工程對其他熱控人員進行培訓，可以在線進行，同時在進行管理控制系統時，如果需要對機組的組態進行修改，則需要做好事故的預想，并制定好相關的安全措施，避免在彘修改的情況發生。

3.2 重視DCS控制系統安裝和調試工作

在安裝DCS控制系統方面具有嚴格規定。系統選項確定好后，施工單位的技術人員要一同參與到設計控制系統和施工圖、制定施工措施和技術培訓等工作；在工程開工之前，要根據工期要求，制定出嚴格的工期進度，以及可實行的施工方案。

4 結語

熱工DCS控制系統憑借其顯著的優越性，使機組的可靠性、安全性、經濟性運行得到了有史以來的最高值。然而，熱工DCS控制系統的故障及隱患嚴重影響著機組安全運行。因此，電廠生產運行人員必須清楚熱工DCS控制系統可能發生的故障類型及相應的防范措施，盡可能的提高DCS的可靠性，從而保證電力生產的安全和經濟運行。

參考文獻

[1] 趙燕平.火電廠分散控制系統檢修運行維護手冊[M].中國電力出版社，2003.

[2] 王常力.分布式控制系統的現狀與發展[J].電氣時代，2004（1）.

[3] 湯文煒.火電廠實時系統建設中控制系統安全性的實現[J].華中電力，2002（5）.endprint