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某机组“水冷壁集箱出口温度高”非停事件分析

  • 来源: 大发彩票华中电力试验研究院
  • 作者: 袁世通
  • 发布时间: 2018-07-27


一、事件经过

1.事件前运行工况

20171025MFT发生前,1号机组负荷940MW,机组处于协调方式,AGC投入、RB功能投入。风烟系统A/B送风机、A/B引风机和A/B一次风机运行,制粉系统ABDEF五台磨煤机运行,给水系统A/B汽泵运行。各项主参数为:总煤量373t/h,总风量3399t/h,给水流量2544t/h,炉膛负压-50Pa

1 MFT前后锅炉系统主要参数趋势

2.事件详细过程

20171025173159秒,1号机组A给水泵三个转速反馈信号突然出现同步上升且无法调节,上升幅度达700r/min左右,此时B给水泵转速保持稳定。

17326秒,A给水泵转速信号上升至5323r/min,与转速指令(4860r/min)偏差的绝对值超过300r/min,根据DCS逻辑,A给水泵自动控制功能退出,AMEH保持遥控及操作员自动状态。

随后在MEH调节器作用下,为降低A给水泵转速,A泵低调门持续关闭,但A泵转速信号无明显变化,而给水流量呈下降趋势,故此时A泵转速信号应为虚假指示。给水流量下降后,虽然给水主控指令及B给水泵指令在PID作用下快速上升,但仍无法维持锅炉给水流量。

2 MFT前后给水系统主要参数趋势

173306秒,给水流量降至2215t/h,与设定值(2554t/h)偏差的绝对值超过300t/h,根据1号机组DCS逻辑,B给水泵及给水主控切手动,协调控制随即切至汽机跟随方式。之后由运行人员手动控制锅炉系统各设备。

协调控制切除后,A给水泵转速信号出现反复波动,波动幅度达±700r/min,给水流量同时发生快速变化,此时垂直水冷壁出口混合集箱温度呈上升趋势。

173448秒,A给水泵转速信号降至3710r/min,与设定值(4860r/min)偏差的绝对值超过1000r/min,触发转速故障信号,根据METS逻辑,A给水泵跳闸,首出“MEH跳闸

由于协调控制、给水控制均已切除,机组RB功能无法触发,A给水泵跳闸后仅能由手动控制机组运行。运行人员随后紧急干预,快速减少锅炉热负荷,并于173513秒切除D磨煤机。但由于参数波动剧烈,174120秒,锅炉垂直水冷壁混合集箱温度超出MFT460℃(延时3秒),锅炉MFT,首出垂直水冷壁集箱出口温度高

二、事故后检查及处理情况

锅炉MFT后,热工人员检查发现,MEHA机柜CI840卡件一块卡处于故障状态。

三、原因分析

查询DCS历史趋势,17326秒,A给水泵转速信号上升至5323r/min,与转速指令(4860r/min)偏差的绝对值超过300r/min,根据DCS逻辑,A给水泵自动控制功能退出,AMEH保持遥控及操作员自动状态。随后,A给水泵转速信号降至3710r/min,与设定值(4860r/min)偏差的绝对值超过1000r/minA给水泵METS动作,连锁跳闸。由于协调控制及给水控制此时均已切除自动,水煤比失衡严重,锅炉参数剧烈波动,运行人员虽紧急减少锅炉热负荷,但仍无法抑制水冷壁垂直集箱出口温度升高至MFT动作值。

1、本次事件中,A给水泵切手动及跳闸、B给水泵切手动、给水主控及协调控制切除均源于A给水泵转速信号的异常波动,且根据历史数据分析,A泵转速信号波动均为虚假。

经查,抚州电厂12号机组给水泵的转速信号传输回路为:三个转速卡DP820将信号传送至一对冗余配置的CI840通讯卡,再经过一对冗余配置的PDP800通讯卡与ABB的总线控制器相连。如图4

由图可知,MEH所有的I/O信号要传递给DCS,必须经过通信接口模件CI840。事后发现,在当时通讯卡件主卡故障情况下,副卡接管,除转速用的计数DP卡外,其它卡件的数据均能够正常上传,但转速信号处于冻结状态(失去实时更新能力),手动复位故障通讯卡后,主卡件故障灯消失。热工人员后采用信号发生器模拟转速(脉冲)信号发至CI840通讯卡,并拔出主通讯卡模拟事件当时的工况,发现控制器接收的转速信号再次出现冻结和示值异常的现象。针对此问题,热工人员协调DCS厂家,要求在其厂内搭设测试环境进行测试,之后厂家确认该问题原因为通讯接口模件CI840、计数输入模件DP820配置参数有误,具体为通讯接口模件CI840中的S23(定义通道数据类型及地址)存在STAT=00字段,有两种情况会导致这种现象,一是在组态时没有删除STAT=00字段(默认存在的)二是在组态删除了STAT=00字段但在增加新的硬件定义后在编译时勾选了重新刷新弹窗导致此字段再次出现,即恢复到原始设置,STAT参数是模件和通道的状态参数,正常来讲系统会根据硬件结构自动计算STAT参数,但是如果在功能块里填写了STAT参数则系统自动计算的参数不起作用。因为STAT=00这个参数与DP820模件不匹配,导致在CI840切换后重新建立通讯连接时DP820模件被标记为坏质量,DP820的数据控制器无法收到。才导致CI840切换后计数模件DP820的输出信号异常,MEH转速信号无法实时更新。后将STAT=00删除,再次试验正常。如图5所示:

因此给水泵转速传输回路中的CI840通讯卡参数配置不当、主卡故障后无法实现无扰切换,是本次MFT的根本原因。

2A小机跳闸后,机组RB未触发,根据给水泵RB的设计要求,当机组负荷大于500MW,且协调投入时,一台给水泵跳闸后触发给水泵RB动作,本次事件中由于之前机组给水自动切除、协调切除,因此未能够满足给水泵RB的动作条件。

四、防范措施

更改通讯接口卡CI840、计数输入卡DP820的配置参数,并对CI840故障切换进行模拟重新,确保CI840能正常切换,输入信号无异常。


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