电厂DCS控制系统故障分析及可靠运行措施分析

郑凯

摘 要：目前电厂得以快速的发展，而在电厂运行过程中，DCS控制系统是不可或缺的重要部分，其运行的可靠性直接关系中电厂运行的安全性和经济性。该文对电厂DCS控制系统故障分类进行了分析，并进一步对DCS系统故障防范措施及可靠运行措施进行了具体的阐述。

关键词：电厂 DCS控制系统 故障 措施 可靠性

中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0087-01

经济的快速发展过程中，对电能的需求量不断的增加，从而带动了电力行业的发展，近年来随着燃煤机组的容量及运行标准的提升，提效的推动了DCS控制系统的现代化，使其实现了过程控制和过程管理。这就决定了DCS控制系统在电厂中的重要性越发的重要。因此，一旦电厂DCS系统出现异常情况，就会导致系统出现失控的情况发生，发生锅炉灭火、机组停运等事故的发生，这样就给电厂带来了巨大的经济损失。所以对于DCS控制系统，需要不断的使其自身的性能得以进一步的完善，及时预防故障的发生，使其应用技术水平得以不断提升，这是需要当前热控行业积极进行研究和探索的重要课题。

1 电厂DCS控制系统故障分类

1.1 硬件故障

硬件故障多发生在过程控制层内，通常由I/O模块损坏所导致的故障较多，这类故障的发生会较为明显，同时对局部的影响也较大。发生这类故障的原因多为使用时间较长所导致的各元件老化所致。因为硬件故障的发生，通常与周围的环境具有直接的关系，环境是的中灰尘、温度和湿度等都是会导致模块的寿命降低，从而导致故障的的发生，所以在实际上运行工作中，DCS系统对运行的环境需求较高，这就需要在安装前做好各方面的措施，不仅需要安装现场内各项工程都已完工，同时还要保证各孔洞都处于封堵完好的状态，以避免发生影响盘柜的重要故障发生。

1.2 软件故障

DCS系统在投运调试阶段，由于其应用软件较为复杂，而且存在着较大的工作量，所以软件发生故障的可能性较大，就这要求在调度试运行阶段，热工人员和运行人需要具有高度的责任心，对于出现的问题要及时进行解决，只要在这个阶段软件没有故障发生，则在以后运行阶段则更不易出现软件故障的发生。

1.3 人为故障

人为因素导致故障的发生的种类较多，不管是操作原因、专业水平还是管理漏洞等都可以导致DCS系统故障的发生，而在实际运行过程中，由于操作人员操作水平报限，也会导致DCS系统某些功能无法正常使用，这种情况下DCS系统本身并没有问题，所以需要供货厂家要对运行人员做好相关的培训工作，从而使其能够正常进行操作。

2 DCS系统故障防范措施

2.1 DCS系统运行与管理

（1）DCS系统的运行管理是指计算机系统日常巡检，各种软件管理，热工备件管理等；加强软件管理，组态在修改时要按照有关规定进行，同时必须及时备份修改前后的所有组态信息，存档备查；当DCS装置发生故障，需用备件更换时，使用前必须对备件进行功能测试。

（2）DCS系统检修管理是DCS系统检修时必须要有合理的检修工艺和程序，应重视DCS系统检修项目和周期，检修项目依据DCS系统设备特点，随机组大修至少进行以下项目的检修（小修时则可根据情况来减少）：软件的备份，核实控制模件标志和地址；清扫电源、模件及防尘滤网，检查及紧固控制柜接线，接地系统检查，冷却风扇检修，电源测试；重要测量和保护信号线路绝缘检查；电子室温度、湿度及含尘量检修前测试；通讯、手操站检查等。

2.2 UPS电源防范措施

定期用红外线测温仪测量关键接线端子的温度，做好技术档案记录，注意温升；用万用表测量主电源与备用电源电压，做好记录，注意电压波动；利用大、小修停机期间做电源切换试验。切换是否正常，切换时间间隔是否符合技术规范；电厂是一个高电压、大电流、强磁场干扰的环境，必须进行计算机接地系统的检查。

2.3 DCS系统抗干扰措施

DCS系统容易受到高压工频强电磁场的干扰，所以可以采取的措施时，在中央控制室的四周墙壁上钉上一层钢丝网，使其与电气保护PE接地系统相连；也可以将高压输电线采取埋地沟敷设的方式；中控室的整体结构可以采用钢筋混凝土梁柱顶面浇筑及砖砌墙也能起到较好的抗进一步作用；使用抗静电活动地板，而且也使其防静电接地与PE系统相连；机柜的型钢基础底座也要与PE相连。这些措施都可以对DCS系统起到很好的抗进一步性能。

3 DCS控制系统可靠运行措施

3.1 加强人员管理和技术培训

（1）对于操作人员的要求

操作人员直接对DCS控制系统进行操作，所以保持操作的正确性是至关重要的，一旦出现控制系统操作不当的情况出现，则会导致使DCS系统的软件及硬件性能受到影响，使机组无法安全运行。所以在进行DCS制作画面时，需要对其控制系统的界面变化让运行人员熟悉，确保操作规程的完整性，强化对运行人员事故干预的技术培训和演练，从而使运行人员在DCS控制系统调试阶段来进行相关培训工作的开展。

（2）对于热控人员的要求

随着DCS控制系统的不断升级，其所涉及的知识更为广泛，在这种情况下，要想熟悉的对DCS控制系统进地操作并不是短时间内就能实现的，所以需要优先对热控工程师进行深入的培训，使其能够胜任控制系统的各项工作，而且对于调试及分步投运过程中出现的问题能够及时进行解决。再由热控工程对其他热控人员进行培训，可以在线进行，同时在进行管理控制系统时，如果需要对机组的组态进行修改，则需要做好事故的预想，并制定好相关的安全措施，避免在彘修改的情况发生。

3.2 重视DCS控制系统安装和调试工作

在安装DCS控制系统方面具有严格规定。系统选项确定好后，施工单位的技术人员要一同参与到设计控制系统和施工图、制定施工措施和技术培训等工作；在工程开工之前，要根据工期要求，制定出严格的工期进度，以及可实行的施工方案。

4 结语

热工DCS控制系统凭借其显著的优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了有史以来的最高值。然而，热工DCS控制系统的故障及隐患严重影响着机组安全运行。因此，电厂生产运行人员必须清楚热工DCS控制系统可能发生的故障类型及相应的防范措施，尽可能的提高DCS的可靠性，从而保证电力生产的安全和经济运行。

参考文献

[1] 赵燕平.火电厂分散控制系统检修运行维护手册[M].中国电力出版社，2003.

[2] 王常力.分布式控制系统的现状与发展[J].电气时代，2004（1）.

[3] 汤文炜.火电厂实时系统建设中控制系统安全性的实现[J].华中电力，2002（5）.endprint