耿勝民,呂雪霞,趙武臣

（1.東北電力科學(xué)研究院有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110006; 2.通遼霍林河坑口發(fā)電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 通遼 029200）

1 問(wèn)題的提出

DCS系統(tǒng)在電廠的廣泛應(yīng)用,極大地提高了機(jī)組的自動(dòng)化水平,也改善了運(yùn)行人員的工作環(huán)境,同時(shí)也減輕了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。但由于種種原因,DCS所控設(shè)備的人為誤操作,也給電廠帶來(lái)一些不必要的損失。如：某電廠曾多次因人為誤操作而導(dǎo)致機(jī)組減負(fù)荷或停機(jī)。甲側(cè)送風(fēng)機(jī)由高速向低速切換的過(guò)程中,高速送風(fēng)機(jī)停止后,低速送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)失敗。單側(cè)送風(fēng)機(jī)全停,此時(shí)運(yùn)行人員應(yīng)該重新啟動(dòng)甲側(cè)送風(fēng)機(jī),但運(yùn)行人員誤將乙側(cè)送風(fēng)機(jī)停止,結(jié)果機(jī)組因雙側(cè)送風(fēng)機(jī)停止而導(dǎo)致鍋爐MFT,機(jī)組跳閘。

DCS系統(tǒng)人為誤操作已成為困擾機(jī)組穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行的重要因素。從2007年起,在某電廠開(kāi)始了對(duì)防止DCS系統(tǒng)人為誤操作的研究。

2 基本思路

防止DCS系統(tǒng)的人為誤操作,主要是指防止對(duì)電廠主要控制設(shè)備,如電動(dòng)機(jī)、電氣開(kāi)關(guān)的誤分閘操作。

防止誤分閘操作的基本思路如下。

a.在保證所控設(shè)備安全的前提下,在設(shè)備停止控制回路上,增加停止允許條件。這些條件保證即便是該設(shè)備分閘,也不會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程造成任何影響或影響較小。

b.增加允許分閘閉鎖自動(dòng)投入、解除功能。當(dāng)停止條件滿足時(shí),自動(dòng)解除閉鎖,可以直接停止所選設(shè)備;當(dāng)停止條件不滿足時(shí),自動(dòng)投入閉鎖,禁止停止所控設(shè)備。需要停止該設(shè)備時(shí),運(yùn)行人員必須先解除閉鎖后才能停止該設(shè)備。

c.閉鎖信息在操作員站CRT畫(huà)面上顯示,當(dāng)分閘條件不滿足時(shí),在CRT畫(huà)面上顯示“閉鎖投入”紅色信息,在閉鎖投入/解除操作端上顯示“謹(jǐn)慎分閘”;當(dāng)分閘條件滿足時(shí),在CRT畫(huà)面上顯示“閉鎖解除”綠色信息,在閉鎖投入/解除操作端上不顯示任何信息。

d.為了確保設(shè)備的安全,當(dāng)設(shè)備由于保護(hù)原因必須分閘時(shí),分閘不受停止閉鎖條件限制。

3 原則性邏輯

圖1為DCS系統(tǒng)防止人為誤操作原則性邏輯圖。

當(dāng)設(shè)備的允許分閘條件滿足時(shí),OR 05輸出為“1”,SR 06輸出為“0”,NOT07輸出為“1”, OR 08輸出為“1”,允許分閘,閉鎖自動(dòng)解除,運(yùn)行人員可以對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行分閘操作。

圖1 DCS系統(tǒng)防止人為誤操作邏輯圖

當(dāng)設(shè)備的允許分閘條件不滿足時(shí),NOT 02輸出為“1”,AND 03輸出為“1”,SR 06輸出為“1”,NOT07輸出為“0”,OR 08輸出為“0”,不允許分閘。運(yùn)行人員不能對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行直接分閘操作。為了分閘所選設(shè)備,運(yùn)行人員還應(yīng)進(jìn)行解除分閘允許閉鎖操作。運(yùn)行人員發(fā)出解除閉鎖操作指令R時(shí),TW 04的輸入信號(hào)為“1”,輸出信號(hào)為“1”。OR 05輸出為“1”,SR 06輸出為“0”, NOT 07輸出為“1”,OR 08輸出為“1”,允許分閘,此時(shí)運(yùn)行人員可以對(duì)所選設(shè)備進(jìn)行分閘操作。

當(dāng)解除閉鎖操作經(jīng)過(guò)一段時(shí)間TP 01延時(shí)后, TP 01輸出為“1”,AND 03輸出為“1”,SR 06輸出為“1”,NOT 07輸出為“0”,OR 08輸出為“0”,不允許分閘再次出現(xiàn),閉鎖自動(dòng)投入。

當(dāng)保護(hù)跳閘條件出現(xiàn)時(shí),OR 08輸出為“1”,無(wú)論允許分閘條件是否滿足,都允許分閘,實(shí)現(xiàn)了保護(hù)優(yōu)先的原則。

圖1中邏輯符號(hào)OR為邏輯運(yùn)算“或”;AND為邏輯運(yùn)算“與”;NOT為邏輯運(yùn)算“非”;TP為邏輯運(yùn)算“延時(shí)通”;TW為脈沖;SR為復(fù)位優(yōu)先的SR觸發(fā)器;R為CRT操作;S為CRT信息顯示。

4 具體實(shí)施方案

防誤方案的基本思路確定后,重要的就是如何確定所控設(shè)備的允許停止條件。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際,可以分成以下幾種情況。

4.1 只有2臺(tái)且互為備用設(shè)備的允許分閘條件

對(duì)于只有2臺(tái)（1、2號(hào)）設(shè)備且互相備用的系統(tǒng),當(dāng)2號(hào)（1號(hào)）運(yùn)行或在備用位置時(shí),允許1號(hào)（或2號(hào)）分閘。具體邏輯見(jiàn)圖2。

4.2 只有3臺(tái)且互為備用設(shè)備的允許分閘條件

圖4 電氣開(kāi)關(guān)允許分閘條件邏輯圖

對(duì)于只有3臺(tái)（1、2、3號(hào)）設(shè)備且互相備用的系統(tǒng),當(dāng)1號(hào)運(yùn)行,而2號(hào)（或3號(hào)）2臺(tái)設(shè)備任一在運(yùn)行或備用位置時(shí),允許1號(hào)分閘;當(dāng)2號(hào)運(yùn)行,而1號(hào)（或3號(hào)）2臺(tái)設(shè)備任一在運(yùn)行或備用位置時(shí),允許2號(hào)分閘;當(dāng)3號(hào)運(yùn)行,而1號(hào)（或2號(hào)）2臺(tái)設(shè)備任一在運(yùn)行或備用位置時(shí),允許3號(hào)分閘。具體邏輯見(jiàn)圖3。

4.3 不具有互為備用的雙側(cè)設(shè)備允許分閘條件

當(dāng)甲側(cè)（或乙側(cè)）設(shè)備在運(yùn)行位置,乙側(cè)（或甲側(cè)）設(shè)備也在運(yùn)行位置時(shí),允許甲側(cè)（或乙側(cè)）設(shè)備分閘。

4.4 電氣開(kāi)關(guān)的允許分閘條件

4.4.1 工作段開(kāi)關(guān)允許分閘條件

備用段連鎖開(kāi)關(guān)在投入位置,或備用段連鎖開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置且備用段必須有電流（50 A）,允許分閘工作段開(kāi)關(guān)。具體邏輯見(jiàn)圖4。

4.4.2 備用段開(kāi)關(guān)允許分閘條件

備用段連鎖開(kāi)關(guān)在投入位置且工作段開(kāi)關(guān)必須有電流（50 A）,或備用段連鎖開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置,允許分閘備用段開(kāi)關(guān)。具體邏輯見(jiàn)圖4。

5 實(shí)施效果

2007～2009年間,DCS系統(tǒng)防止人為誤操作方案在某電廠的4臺(tái)機(jī)組上實(shí)施,取得了滿意的效果。未發(fā)生由于人為誤操作而使機(jī)組停機(jī)或異常運(yùn)行情況,確保了機(jī)組穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行,對(duì)提高DCS系統(tǒng)的可靠性起到了重要作用。實(shí)踐證明,實(shí)施的DCS系統(tǒng)防止人為誤操作方案是切實(shí)可行的,是成功的防誤方案。