大型机组FSS系统及手动MFT跳闸逻辑设计——DCS系统故障的安全保护设计之一

　　一、引言

　　随着机组容量的不断增加，处理事故的过程更为复杂，热工保护装置也在不断发展和完善。近几年发展起来的以微处理器为核心的各种专用保护系统和大规模分散控制系统已使灭火保护系统的逻辑处理能力大为提高，功能大为增强。现代的专用灭火保护系统和分散控制系统中的锅炉灭火保护系统的数据处理能力已不是逻辑设计的限制因素，系统的控制逻辑可以设计成任何复杂程度。

　　虽然DCS在电站控制领域覆盖面越来越广，DCS系统本身的可靠性以及故障预防处理越来越得到重视，尤其是DCS系统关键的冗余器件同时故障时，怎样保证机组安全性的问题越来越引起注意。

　　一般系统卡件或控制器的故障采用软光字牌报警的方式通知运行人员采取相应措施。而对于重要控制、保护环节，如果冗余控制器均脱离双网且无法自恢复，则认定该控制器失效，造成控制器失效有多种可能原因，如失电、控制器死机、网络接口故障等，在此情况下，需要设计后备安全保护方案。

　　二、MFT动作继电器跳闸回路的设计

　　在DCS系统中，用于锅炉安全保护控制站(FSS)及其相关控制站(BCS)的重要控制器失效情况下，设计采取后备MFT保护措施是保证锅炉安全的重要手段。

　　FSSS到主燃料跳闸MFT硬控制回路的输出，在锅炉保护设计工程设计中极为重要性，一般工程MFT均按照220VAC和220VDC两个硬回路设计，采取任一回路励磁跳闸的原则，MFT出口到每个硬回路按6个接点作三取二处理。MFT动作后应切断所有进入炉膛的燃料和产生其它的联动，硬MFT接点形式(常开、常闭)和数目应满足工程需要。包括切断燃油系统设备和制粉系统设备、一次风机、电除尘器、吹灰系统，以及到ETS系统和锅炉减温水总门、高压旁路系统的控制子系统等。

　　直接MFT设计范围及相互关系，如图1虚线所示部分。

　　在图1中，MFT跳闸回路的备用顺序(由高→低)依次为：紧急停炉按钮手动MFT →锅炉保护控制站(FSS)自动MFT →燃料基本控制站(BCS)正常状态下设备启/停控制及保护。

　　考虑了DCS系统故障工况，按照上述备用关系设计了周全的安全保护措施，直接MFT跳闸回路完全由硬接线实现跳闸控制逻辑，跳闸功能确保机组在紧急工况下能切断所有燃料的供料设备，MFT硬跳闸回路的继电器和电源的电气设计原理如图2所示。

　　在直接MFT设计中综合考虑了以下因素。

　　2.1 电源安全性

　　控制电源是整个DCS系统的生命线，重要电源发生故障，将直接影响保护逻辑和其他控制逻辑的正常工作。