从一起电源故障谈DCS电源可靠性

　　电源是DCS能否正常工作的重要环节，基于微处理器和动态存储器的DCS对电源要求特别严格，为尽量避免因电源故障引起DCS系统失灵，各分散控制系统制造厂家对硬件的配电部分都十分重视，除提高电源部件本身的可靠性外，一般采用两路单相220V·AC供电，一路故障后可以自动切换至另一路，但是在实际应用中仍会出现一些问题，下面以新乡火电厂#4机DEH系统的一起电源故障为例进行分析探讨。

　　1. 设备概况

　　新乡火电厂#4机电调系统于2000年10月改造为新华控制工程有限公司的汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric—Hydraulic Control System)DEH-IIIA型，该系统是采用高压抗燃油的电站汽轮发电机组的实时控制系统，其硬件是由XDPS—400系列的分散处理单元DPU(双路冗余)、工程师站、操作员站及I/O卡件组成，根据系统电源可靠性要求，其供电系统采用两路220V·AC输入，一路来自不停电电源系统(UPS)，一路来自热工变，这两路电源经过配电箱滤波之后得到二路正常电源，作为I/O电源，并提供一路切换后的电源，作为DPU等设备和其它调试设备的电源。同时，配电箱还具有报警功能，可分别输出各路电源的掉电报警。其配电箱原理图见图一：

　　2.故障现象

　　2001年8月1日， #4机热工盘所属部分电动门指示灯突然闪烁烧毁，造成卧盘上电动门短时失去监视，同时#4机正常运行中DEH突然由自动跳为手动，经检查发现DPU11电源灯灭，DPU的工作方式由DPU11主控切换成DPU31主控，进一步检查发现DEH系统两路供电电源正常，而DPU11已被烧坏。初步判断为突发的电源不稳引起DPU11故障。由于DEH系统在手动运行时控制精度差，不能维持长期运行，为保证机组安全稳定运行，在确认DEH系统工作正常的情况下，重新将其投入自动。

　　3.原因分析

　　由图一我们可以看到，到DEH配电箱的供电一路来自不停电电源(UPS)，一路来自热工变。其中来自热工变的电源为主供电源，在双路电源都带电的情况下由来自热工变电源提供切换输出向两路DPU送电，在热工变故障的情况下由来自UPS的电源向两路DPU供电。由于在DPU11烧坏的同时热工盘所属部分电动门指示灯也突然闪烁烧毁，而其电源都取自#4机热工变，因此可以判断这次故障是由于热工变供电系统的不稳定造成的。

　　4.应对措施

　　DCS的电源故障由于牵涉的信号比较多，影响较大，处理不好容易造成停机等事故，因此往往需要谨慎处理。针对这次电源引起的故障现象，我们意识到热工变电源不稳定，有可能会再次出现类似的问题，为了提高DEH系统的可靠性，防止事故的再次发生，我们决定切除热工变电源，并在条件许可时将原取自热工变的电源改为取自另一路UPS电源。由于热工变是主供电，因此我们做了较多的事故预想，经过详细查看DEH图纸，并了解以前UPS、热工变两路电源切换情况，以及电源模块之间，DPU与DPU之间，自动与手动之间的切换情况及试验记录，我们采取了如下措施：