DCS电源故障引发的MFT事故分析及预防措施

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，DCS 1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1 min，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200 W换成400 W，之后未发生过类似的情况。

2号机组调试阶段，因无400 W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200 W改成400 W。

(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。