查天毅,方 埭
(華能國際電力股份有限公司 長興電廠,浙江 長興313100)
隨著電力系統(tǒng)機組自動化程度的提高,機組容量的逐漸增大,熱工DCS系統(tǒng)作用的重要性就越來越顯著.機組的開停機、升降負(fù)荷、輔機的順控啟停、保護(hù)聯(lián)鎖的完善、AGC和一次調(diào)頻的投切、自動的穩(wěn)定投入,直至所有系統(tǒng)參數(shù)的顯示、機組性能的計算和事故原因的記錄分析都越來越離不開熱工DCS系統(tǒng).對于熱工控制系統(tǒng)自身來說,外圍設(shè)備就是人的四肢,而DCS控制系統(tǒng)就是人的大腦.但四肢再發(fā)達(dá),頭腦很簡單,是不能適應(yīng)快速發(fā)展的電力現(xiàn)狀的.為了保障熱工DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行,需要熱工人員對其硬件、軟件有一個充分的認(rèn)識,并在日常檢修維修中積累經(jīng)驗,通過在調(diào)試和故障分析中充分運用DCS系統(tǒng)知識,為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行打下良好的基礎(chǔ).
華能長興電廠從2000年開始投用上海新華DCS控制系統(tǒng),在這10年中,通過日常維護(hù)和設(shè)備檢修、事故處理等積累了一定的經(jīng)驗.現(xiàn)就此展開關(guān)于提高熱工DCS系統(tǒng)可靠性的討論.
日常的設(shè)備巡檢十分重要,它是預(yù)防設(shè)備重大事故發(fā)生的有力手段.要合理確定好DCS系統(tǒng)的巡檢內(nèi)容,需要認(rèn)真檢查電子室的溫度和濕度、網(wǎng)絡(luò)交換機的運行狀態(tài)、DPU/卡件/BC通訊卡/電源模塊的電源指示和運行狀態(tài)、UPS的負(fù)荷狀態(tài)、各卡件/模塊/網(wǎng)絡(luò)的冗余狀態(tài)、操作員站/工程師站/歷史站/多功能站的運行狀況、各計算機的CPU負(fù)荷率、網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)荷率、DPU的負(fù)荷率、GPS的對時、歷史數(shù)據(jù)是否正常存盤、硬盤空余容量、與SIS的數(shù)據(jù)通訊是否正常、網(wǎng)關(guān)機是否正常運作、打印機/鍵盤/鼠標(biāo)/顯示器等外設(shè)的狀況、各機柜的溫度和風(fēng)扇通風(fēng)狀況等一系列內(nèi)容,每一項的檢查內(nèi)容都要仔細(xì)記錄在紙上,使許多設(shè)備隱患都可以在日常巡檢工作中得于及時發(fā)現(xiàn)和盡早排除.
硬件是DCS系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ),所以必須掌握整個網(wǎng)絡(luò)的布置和各個環(huán)節(jié)的作用.通過翻閱廠家資料和備件的對比,可以了解卡件對應(yīng)的功能、卡件上各個跳線的作用、冗余網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、DPU的硬件配置.所有的DCS運行設(shè)備必須有適量的備件以供更換.
(1)安裝.由于人機接口站有時需要更換,這時就用到軟件安裝的功能.我們可以在廠家的指導(dǎo)下一步步熟悉DCS軟件安裝的步驟和需要擁有的功能,必須的安裝環(huán)境和必要的配置,對報表定時打印的配置和數(shù)據(jù)庫的一些設(shè)置,網(wǎng)絡(luò)通訊功能的部分限制方法,以及不同級別的人機接口機的權(quán)限分配.安裝熟悉了,對于機器內(nèi)主要的文件就有了一定的了解,對處理由于人機接口站內(nèi)文件缺失和設(shè)置缺失造成的故障就擁有相應(yīng)的優(yōu)勢.
(2)軟件的應(yīng)用.DCS軟件在應(yīng)用上按電力系統(tǒng)實際情況可分為DAS、CCS、MCS、SCS、FSSS等部分,在功能應(yīng)用上可分為邏輯組態(tài)和畫面組態(tài).只有熟悉了邏輯組態(tài)中常用功能塊的作用和每個腳的實際定義,才有了邏輯組態(tài)的基礎(chǔ).只有會分解組合畫面組態(tài)的常用畫面,并理解其操作步驟,才能真正做好畫面組態(tài)工作.
修改邏輯主要要抓好制度,要有一個能切實為熱工人員所運用的DCS邏輯組態(tài)強制制度.如上海新華的XDPS系統(tǒng),可以滿足在線修改,不需要離線修改后再裝,所以在條件滿足的情況下都是運行中修改組態(tài).在線修改要求一個人修改,一個人監(jiān)督,如果只有一個人懂,就會失去監(jiān)督的意義,因為在線修改一旦改錯,直接影響設(shè)備的安全運行,后果不堪設(shè)想.所以要保證兩個人的能力都能達(dá)到要求,在線修改一定要有記錄,尤其是在晚上處理緊急事件時,檢修人員需要有清醒的頭腦和良好的制度來互承.
DCS事故處理預(yù)案需要實際、具體,并且切實可用,對冗余設(shè)備的故障和在線更換卡件更應(yīng)加強注意,有些卡件在線插拔后輸出數(shù)據(jù)會亂跳或回到出廠值.實際上在機組停運時可以模擬進(jìn)行試驗,像熱工上常用的保護(hù)聯(lián)鎖都可以在機組停運時做試驗.事故預(yù)案不應(yīng)該流于形式,一個通過試驗的事故處理預(yù)案可以更讓人放心,也更對DCS設(shè)備安全運行有保障.
由于許多情況,如事故后查找歷史數(shù)據(jù)、收集資料、報表等,需要我們能及時地找到有效的歷史數(shù)據(jù).所以每月的歷史數(shù)據(jù)備份導(dǎo)出、保管就顯得很重要.而在機組停運檢修中,由于人機接口站在清灰時需要停電,這時組態(tài)有可能會恢復(fù)到初始化狀態(tài),以及為了防止組態(tài)誤操作引起的后遺癥,所以必須將所有人機接口站硬盤上的組態(tài)內(nèi)容保持一致,并對組態(tài)進(jìn)行定期備份,同時妥善放置.
(1)修前準(zhǔn)備.首先機組停前必須對DCS硬件和軟件進(jìn)行檢查,記錄缺陷,以便停后更換故障部件,對無法處理的部分可聯(lián)系廠家咨詢解決.對軟件組態(tài)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行備份儲存.
(2)設(shè)備清灰.機組停運后,對機柜、人機接口站、網(wǎng)絡(luò)交換機、卡件、電源模塊、DPU進(jìn)行檢查清灰,觀察有無損壞腐蝕現(xiàn)象,清灰時要注意人身先將靜電放盡,清灰時要注意風(fēng)力輕柔,不應(yīng)對設(shè)備造成損傷,要做好卡件的記號,正確插拔卡件.
(3)UPS放電.對UPS電池進(jìn)行放電,必要時進(jìn)行更換.對電源冗余必須做好試驗,確保冗余切換的可靠.這包括正常工作電源和備用電源在UPS上的切換,以及機柜冗余電源的無擾切換.
(4)風(fēng)扇檢查.機柜、DPU、UPS等設(shè)備附屬的風(fēng)扇必須全部進(jìn)行清掃和試驗,如有故障必須更換.如機柜外的風(fēng)扇在運行期間可以更換,機柜內(nèi)、DPU內(nèi)及UPS內(nèi)的風(fēng)扇在運行中無法更換,所以在機組停運期間必須檢查處理.UPS風(fēng)扇可以在檢修期間由內(nèi)置方法改為外置方式,電源獨立布置以方便運行中檢修.
(5)冗余試驗.網(wǎng)絡(luò)、人機接口機、通訊卡件、DPU的冗余切換試驗必須全部試驗無誤并記錄在案.
(6)組態(tài)試驗.停機期間,可以對硬件進(jìn)行進(jìn)一步的了解熟悉,對軟件邏輯進(jìn)行模擬試驗,也是熟悉修改組態(tài)的最好時機,是熱工DCS系統(tǒng)現(xiàn)場培訓(xùn)的良機.
在機組運行時無論是在線修改邏輯還是離線修改后下裝,都具有一定風(fēng)險的.因此,在其他電腦上構(gòu)建仿真機,通過實際組態(tài)的復(fù)制,可以讓熱工人員放心學(xué)習(xí),了解邏輯組態(tài)的具體內(nèi)容,可以學(xué)習(xí)研究已經(jīng)完成投運的邏輯,也可以在仿真機上搭建組態(tài)并做畫面和邏輯的聯(lián)動試驗,還可以通過仿真練習(xí)來提升DCS組態(tài)的熟練度(包括加點目錄,增加邏輯組態(tài)和畫面等工作),提高技能水平,這也是DCS培訓(xùn)的一種切實有效的方法.
維護(hù)人員在檢查操作DCS系統(tǒng)時,要認(rèn)真仔細(xì),并擁有扎實的基本功,擁有一定的電腦知識,熟悉軟硬件的維護(hù)常識,并對事故處理具備相應(yīng)的處理經(jīng)驗,嚴(yán)格按照規(guī)章制度來實行,并及時學(xué)習(xí)其他電廠的事故案例,經(jīng)常與廠家技術(shù)人員保持技術(shù)聯(lián)系,熱工DCS系統(tǒng)的可靠性才會逐步提高.