ETS系统可靠性优化提高方案探讨.doc

ETS系统可靠性的优化提高方案探讨 华电山东分公司安生部 前提和背景： 通过总结近几年发生的因ETS系统（含TSI系统）设备原因造成的机组非停事件，发现目前各ETS系统的功能原理设计存在较大差异，由于多数ETS系统为设备厂家配供，出于节省成本、对二十五项反措理解偏差及片面强调保护主设备的观念影响，对ETS自身的可靠性考虑不周，造成发生多次因为ETS系统本身故障原因造成的机组非停。为提高ETS系统的可靠性，减少因为ETS系统原因造成的机组非停，目前山东分公司部分在役机组的ETS系统面临改造或升级，通过对在役的ETS系统原理设计总结优化，对目前采用PLC实现方式的ETS系统提出优化提高可靠性的指导意见，供各单位在下一步ETS系统升级改造过程参考。拟采用与主机DCS兼容一致的三重冗余控制系统进行ETS系统改造的不需参照本意见。 二、ETS电源系统以及输出驱动回路优化 （一）、电源供电系统优化方案 1、设备现状：目前ETS控制系统及机组跳闸AST电磁阀驱动电源供电方式主要有两种方式：一类是全部由同一电压等级的交流电源供电；另一类ETS控制系统电源交流电源供电，机组跳闸AST电磁阀直流电源供电。电源供电配置形式有：采用两路冗余电源各自独立供电，或采用经过接触器简单切换后电源供电。 2、ETS系统电源供电优化方案：由简单接触器双路电源切换更改为“两路电源分路直接供电+接触器双路电源切换后电源为备用电源”供电方式，新方案实现两段电源隔离，正常两路分路供电，并在任一路失电时自动切换至另一路供电，保证有一路电源为不间断供电，与分路单独供电相比，可避免单路失电情况下保护拒动，即使发生切换的一路电源有切换时间差，但不影响系统正常工作。双路电源接触器切换仅作为后备电源，切换精度要求较低，造价低可维护性强。（见附图1、2、3、4、5中的电源切换部分HJ\ZJ电气回路部分） （二）PLC输出驱动回路设计优化 1、目前现状：目前ETS输出及AST驱动回路设计方式有不完善之处：直接由PLC输出模块DO点作为AST电磁阀一次回路负载驱动方式，或一个PLC输出带AST电磁阀1\3,另一个PLC带AST电磁阀2/4分路驱动方式，或者采用安全模式（即任意一路PLC失去电源都断开AST电磁阀回路方式）。 2、优化方案：每个PLC都输出DO接点驱动AST1-4电磁阀二次回路，保证在仅有一个PLC正常工作时保护也能够正常动作，单一PLC失电不会造成保护动作信号误输出。AST电磁阀驱动中间继电器为双接点并联输出配置，提高可靠性。ETS系统工作电源和AST电磁阀电源完全交流方式配置情况下，PLC的DO输出点和中间继电器正常运行时不在动作状态，可避免长时间带电带来的使用寿命问题。（见附图1、2、3、4、5中的PLC输出驱动二次回路和AST驱动一次回路HJAST电气回路部分） （三）电源供电和驱动回路其他优化措施 1、手动停机按钮接法采用不同按钮之间的交叉并串联方式，可避免存在某一个接点断不开保护拒动情况。（见附图1、3、5中的手动停机按钮接法图） 2、每个AST电磁阀一次回路电源设置分路开关（或保险），在单个AST电磁阀一次回路发生故障时能够隔离故障，防止越级跳闸上级电源扩大事故，各分路电源开关以及AST电磁阀增加电源监视功能，即时监视各分路电源工作情况以及AST电磁阀回路是否有故障。（见附图1、2、3、4、5、6、7中的电源监视JA和HJ电气回路部分） 3、ETS系统交流供电、AST电磁阀直流供电配置方案2中，在ETS两路交流电源全部失电情况下，PLC无法输出保护信号，但考虑此种工况出现几率极低，并且任意一路电源失电都提前报警，有应急预先处理时间，并且手动停机按钮仍可以实现事故停机，此方案PLC的DO输出点和中间继电器正常运行时不在动作状态，可避免长时间带电带来的使用寿命问题，可以考虑在实际中应用。（见附图4、5） （四）PLC保护输入信号优化 1、目前现状：ETS系统配套设备厂家出于节省成本的目的，各保护信号的输入方式多采用现场信号直接并联输入到主辅PLC输入DI模件，此种方式存在主、辅PLC的DI模件采样电压信号直接并联的问题，对系统工作的可靠性有潜在的影响。同时部分保护的信号没有采用冗余配置方式，仍存在单一信号参与保护的问题。 2、优化方案： （1）所有参与保护的输入信号按照三重冗余或四取二并串联方式配置，并且冗余配置的信号分散至不同的输入信号卡件，避免单一信号参与保护造成的保护误动或拒动。如参与保护的信号只能送出一路信号，可将外部信号送三路信号扩展中间继电器，防止PLC单一DI通道故障造成保护误动。（见附图6、7的保护信号输入电气回路部分） （2）每一路冗余配置的保护输入信号采用中间隔离继电器隔离后输入PLC输入模件，增强抗外部干扰的能力并同时保护输入模件。冗余信号的