控制系统可靠性及应急处理讲述.ppt

FCB FCB（FAST CUT BACK），是指火电机组在电网或线路出现故障而机组本身运行正常的情况下，机组主变出线开关跳闸，不联跳汽机和锅炉，发电机带机组的厂用电运行，汽机保持3000r/min，锅炉快速减少燃料量，高低压旁路快速开启，实现机组仅带厂用电的“孤岛运行”。 FCB的三种方式 电网侧故障时，带厂用电运行； 发电机和出线电气故障时，汽机仍可保持3000r/min空载运行； 汽轮发电机机械故障时，汽机故障跳闸 ； 以上三种方式，锅炉都快速减少燃烧率，高、低压旁路快速开启。后二种方式，机组辅机的电源快切到其他正常电源。 FCB对机组的作用 减少锅炉MFT 减少了锅炉跳闸造成的寿命消耗 节约锅炉重新启动的成本 减少非停时间 电力行业热工自动化技术委员会 * 提高热控系统可靠性 * 控制系统的可靠性要求 故障安全。任一控制系统的部件故障，机组仍能安全运行。 影响最小。任一控制系统的部件故障，对机组运行影响最小。 容错最大。控制系统保证机组安全运行允许的故障程度最大。 及时处理。及时的维护和应急处理，保证机组安全可靠运行。 * 控制系统可靠(容错)配置 电源冗余→容错配置 “三重化”输入/输出配置 控制器故障对机组影响最小 通信冗余→容错配置 * DCS电源须冗余配置 DCS供电电源、电源装置冗余配置。任一电源或电源装置故障时，也应能保证供电。 二路电源物理上应分离。杜绝局部故障、维护不当、小动物进入等造成二路供电同时失去的情况。 通信设备和操作员站通过切换装置实现供电冗余。应分组采用不同的主电源，即使切换装置故障，在某路供电电源失去时，仍能保证部分操作员站和通信正常运行。 * DCS控制器须可靠冗余 硬件故障、软件出错、通信故障及失去电源等，仍能正常承担控制任务。 Ⅰ类故障控制器最少。只有MFT、ETS！ 双列布置辅机或设备分配在二对控制器中。 同一工艺分配在同一控制器中，如制粉系统。 能可靠在线组态。 单列布置辅机分配在同一控制器中。 * DCS通信系统须冗余设置 冗余通信设备应物理上分离。 对于多对通信设备（如交换机），任一对通信设备都故障，对机组影响最小。 操作员站应分散布置在不同的交换机上 相关性强的控制器布置在同一对交换机上。 除一对互为冗余通信设备同时故障外，控制系统的通信应能正常运行。 对机组监视影响最小。 * I/O布置的可靠性要求 任一信号的测量原件、I/O模件通道故障不能造成保护误动和拒动。 三重化冗余输入要求同一物理参数应采用三个相互独立的一次测量元件测量，并由三根不同的电缆接入三块不同的输入处理模件。 主辅机保护信号，应按三重化冗余原则配置，MFT、ETS、单列布置辅机应三重化。 三重化冗余保护输出要求动作指令由三块不同的输出处理模件及其继电器等构成一种三选二回路。 * 保护逻辑的可靠设计(民主表决) 信号故障处理(正确的证据) 辅助(智能)判断 相关信号构成三重化判断逻辑 三重化判断逻辑 控制逻辑的可靠性要求 通过冗余判断、辅助判断、智能判断等容错逻辑设计技术提高保护、联锁功能的可靠性，确保控制系统局部单一故障，不会造成保护拒动和误动。 信号故障处理。在出现“坏质量”或“变化率超限”，防止保护误动。及时报警。 * 三重化判断逻辑 三重化开关量判断逻辑 跨控制器的三重化判断逻辑 三重化模拟量判断逻辑 跳闸信号2 跳闸信号1 跳闸信号3 跳闸条件 H/L H/L H/L 2/3 跳闸信号2 跳闸信号1 跳闸信号3 跳闸条件 中 选 H/L 跳闸条件 DO1 DI1 2/3 DO2 DI2 DO3 DI3 跳闸信号2 跳闸信号1 跳闸信号3 H/L H/L H/L 跳闸信号2 跳闸信号1 跳闸信号3 跳闸条件 中 选 H/L DO1 DI1 2/3 DO2 DI2 DO3 DI3 跳闸信号2 跳闸信号1 跳闸信号3 跳闸条件 中 选 AO1 AI1 AO2 AI2 AO3 AI3 中 选 H/L 相关信号构成三重化判断逻辑 运行 2/3 停止 电流 /L 停止状态 N * 双模拟量信号保护判断逻辑 * 辅助判断 辅助判断的主要作用防止保护误动，但不能增加保护拒动的概率。 辅助条件应多个，任一满足时，主保护条件满足，保护动作。 辅助条件与主保护条件存在着必然的联系，而且主保护条件满足，辅助判断条件必然存在。如辅助判断定值应低于跳闸值，一般为报警值。 辅助判断条件在故障时，应退出保护判断，不影响主保护动作。 应急处理 分散控制系统（DCS）在运行中的故障，如电源失电、操作员站“黑屏”或“死机”、冗余控制器切换异常、通讯中断以及模件损坏等，如果处理不当会导致故障扩大，造成机组跳闸甚至主设备损坏事故。为建立分散控制系统故障应急处理和长效管理机制，确保故障发生时能够迅速、准确地组织故障处理，最大限度地