DEH失控故障在线处理

DEH失控故障在线处理

摘要：DEH系统是现代大型汽轮机的主要控制系统，由于长期运行，系统自身的一些问题会随之暴露。文中主要以DEH系统主辅DPU在自动切换时，发生组态页丢失造成汽轮机无法进行调整故障时为例，介绍一种DEH系统组态在线修复方法，经过实践证实其具有较高的实用价值，可以避免因故障停机造成经济损失。

关键词：DEH,失控,在线修复

Abstract：DEH system is a modern large-scale steam turbine of the main control system,due to long operation,some of the problems of system itself will then exposed.This paper mainly when the main/auxiliary DPU of the DEH system automaticly switch ,the DEH system happen configuration page to loss steam turbine can’t adjust failure as the example, this paper introduces a kind of DEH system configuration methods which are online repair,through practice proved its has practical value,can aviod the downtime is economic losses.

Key：DEH,Inoperation,Online repair

一、 前言

汽轮机是火电厂中的重要设备之一，汽轮机控制技术也发生了日新月异的变化，大型单元机组大都采用数字电液控制系统(Digital Electric Hydraulic Control System，DEH)实施控制。DEH系统作为一个整体，除了具有单机运行时的转速控制和并网运行时的功率控制两个主要功能外，还有汽轮机自动程序控制（ATC）和监控机组重要通道的运行情况等功能。根据功能相关原则，可以将DEH系统在层次划分为电子控制装置、执行机构、EH油系统及保护系统等，由组态完成远程控制功能[1]。

二、 故障

大唐辽源热电厂机组为330MW供热机组，汽轮机电液控制系统采用美国GE公司XDPS-400e系统。2台机组于2009年投产，随着DEH系统的长期运行，系统自身的问题随之暴露。系统采用双冗余星形/环工业以太网，配备工程师站一台，操作员站一台，现场控制站3台，分别命名为1号现场控制站、2号现场控制站及3号现场控制站，每个现场控制站配备双冗余EDPU（分散控制单元）其中1号现场控制站组态主要包括机组启动控制、转速控制、负荷控制及机组试验控制，2号现场控制站组态主要包括机组DAS系统及EH油控制系统，3号现场控制站组态主要包括汽轮机的各种主保护，故3号现场控制站又称ETS控制站，如图1.1所示。

图1.1

由于电子控制装置所使用的电子元器件以及数字计算机本身具有较高的可靠性，在使用过程中发生硬件故障较少，偶尔会发生的故障有主机通讯故障、卡件接触不良等，这些故障的判断和排除比较容易。本文主要以1号现场控制站发生组态丢失故障为例。

从故障现场得知，机组AGC(Automatic Generation Control汽轮机自动发电控制)发出负荷增减指令后，DEH系统未执行。当此故障发生时，机组系统状态为AGC协制系统投入，汽轮机处于高压缸单阀控制[2]此时汽轮机主要参数分别如表所示：

表1.1 汽轮机主要参数

当前状态检查后，确定DEH硬件部分完好，1号现场控制站主、辅DPU中组态55~71业丢失，丢失组态页中包含1号现场控制站所有输出组态，故当AGC中指令发上变化时，DPU无法输出指令，导致现场设备拒动，如图1.2所示。

图1.2组态页丢失状态

图1.3组态页未丢失

DEH组态实施在线修复可以避免因故障停机造成经济损失，在实践应用中具有重大的现实意义。

三、 故障处理

在实施在线处理之前，需要完成以下几项工作，以确保处理过程中无外界因素干扰。

首先热工组态修改人员将确认后备份组态离线读入并将输出组态的初始值强制成同当前系统实际状态一致，以确保组态下装时不会引起机组参数剧烈波动而引起机组跳闸事故。

具体强制点及强制参数如表所示：

①将所有高主门输出开指令强制为TRUE，关指令强制为FALSE。

②将所有中主门输出开指令强制为TRUE，关指令强制为FALSE。

③将高排逆止门输出开指令强制为TRUE，关指令强制为FALSE。

④将抽真空阀输出开指令强制为FALSE，关指令强制为TRUE。

⑤将高排旁通阀输出开指令强制为FALSE，关指令强制为TRUE。

参数 指令类型 模拟量

1号高调门 输出指令 40%

2号高调门 输出指令 40%

3号高调门 输出指令 40%

4号高调门 输出指令 40%

1号中调门 输出指令 100%

2号中调门 输出指令 100%

表1.1模拟量表

其次将机组协制系统切除、一次调频切除、AGC切除，汽轮机切到手动控制，锅炉保持温度、压力、蒸汽流量等参数不变。

再次由热工人员将强制好的组态备份下装到辅DPU，下装完成后观察机组参数是否发生变化，DPU工作是否正常。

然后再确认辅DPU工作正常并机组参数未发生变化的基础上，将辅DPU升为主DPU，期间运行人员加强机组参数监视，如发现异常迅速打闸停机。

最后辅DPU升为主DPU后，机组运行参数未发生异常，则将所有强制好的

初始值恢复原状，并监视机组运行状况，若未发生异常则将主DPU组态写入电子盘保存，并拷贝到辅DPU。至此热工操作完成，通知运行人员将汽轮机切到自动控制并分别将协制系统，一次调频系统、AGC系统投入，机组恢复正常。

四、分析及总结

经过对发生事故时的SOE系统曲线查询，如图1.4所示。

图1.4SOE系统曲线

我们发现，组态页丢失前夕，1号现场控制站由于主辅DPU曾发生频发切换，而主辅DPU正常工作时始终是辅DPU拷贝并储存主DPU文件及数据，由于频繁切换导致组态在没有被拷贝完整的情况下辅DPU被迫升为主DPU导致组态丢失。而主辅DPU切换是由于通讯接口优先级所决定，由于通讯接口故障，因此导致了此次事故的发生。事后已于厂家联系将出现故障的通讯接口进行了更换。

此种DEH组态页丢失处理方法只适用于非常规情况下进行应用，而并非常规处理方法。此种方法在实施之前一定要确保机组所有保护都处于投入状态，保护装置工作正常，同时需多部门配合做好事故应急预案。在实施过程中要求热工人员能够熟练掌握DEH组态软件，熟悉相应组态逻辑，并有丰富的现场经验。同时在处理过程中要求运行人员能够准确的控制机组参数，确保机组稳定在组态页丢失的时运行，以上条件缺一不可，才能保证完成。但是这种方法在现实实践中具有重大的意义。

参考文献：

[1]林文孚，胡燕.单元机组自动控制技术[M].中国电力出版社，2004.

[2]巨林仓等.电厂热工过程控制系统.[M].西安交通大学出版社，2009.

[3]潘姝（1984-）女，2006年毕业于东北大学信息技术与商务管理，现长春天然气有限责任公司，研究方向：信息技术，职称：助理工程师。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。