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OVATION分散控制系统接地故障及处理

费章胜

（ 淮沪煤电公司田集发电厂，安徽省淮南市，邮编：232082）

摘要：随着社会的发展，大型火力发电厂的集控程度越来越高，对分散控制系统的稳定运行提出了更高的要求，而DCS控制系统最容易出现故障的环节就是系统接地的可靠性，接地不可靠能够造成系统抗干扰能力下降、信号测量不准、控制出现偏差、烧毁卡件甚至系统崩溃。本文就淮沪煤电有限公司田集电厂2×600MW超临界燃煤发电机组投产以来控制系统接地故障引发的问题及处理过程进行了分析。

关键词：控制系统 接地 干扰 CG PG

1引言

淮沪煤电有限公司田集电厂为2×600MW超临界燃煤发电机组，三大主机由均采用上海三大动力设备厂引进制造。1、2号主机DCS系统和脱硫DCS 系统采用了上海西屋控制系统有限公司的OVATION 1.7版分散控制系统。1、2号机组分别在2007年7月26日和2007年10月15日机组相继投产，投产后DCS系统能够稳定运行，但也发生过几起接地系统故障引起控制系统异常，所幸异常处置及时得当未造成事故。

2 OVATION控制系统故障分析

2.1批量模拟量输入点显示坏值

2007年11月10日07:39:33，2号机组升负荷期间，突然给水自动切手动，CCS出系，接着运行人员发现炉膛烟气压力、给水和减温水系统、锅炉疏水系统、辅汽的DCS监控画面模拟量点均出现紫色报警，点品质为“BAD”（坏值）。立即通知热控专业，热控人员对显示坏值的测点进行初步汇总，发现所有显示坏值的测点都接在控制器Drop9/59下的#1、#2分支上，测点类型均为“AI”型。随即打开Drop9/59控制机柜检查，Drop9/59柜内卡件#1、#2分支上的所有AI卡件的“ERROR”指示灯点亮，卡件上通道指示灯均为红色，控制器I/O接口模块O1指示灯闪烁。根据指示灯分析问题是在#1、#2分支上，随即对卡件进行了如下检查：

(1) 检查通讯：检查9号控制器#1、#2分支的数据线，数据线连接正常，接口处紧固无松动现象，数据线无破损。

(2)就地检查显示坏值测点的变送器，型号均为EJA430A，重庆横河川仪生产，变送器显示屏显示64.3%，用万用表串入回路测量电流信号，模拟量信号为3.118 mA DC左右，小于变送器零位电流 4 mA，测量变送器正负接线端子直流电压为9.12 VDC，解除变送器的接线，直接测量卡件来的电源电压为9.32 V DC，远低于正常模拟量卡件供电电压22.8 VDC。

(3)在Drop9/59机柜检查控制柜的主/辅电源模块输出电压为24.4/ 24.3V DC，电源模块工作正常，到#1分支AI卡件测量，卡件输出电压却只有9.36 V DC，疑为卡件负载太大降低了电压，拆除分支上所有卡件的外接线，卡件输出电压仍为9.36 V DC。

(4)检查1、#2分支的接地电阻发现控制器机柜地CG对地电阻为0.5 Ω，而电源地PG端对地电阻高达12.75 MΩ，PG端对地直流电压为12.8 V DC。PG与CG接触不良，PG与CG紧固铜排在电源分配板右上角，工作不便，机组正处于升负荷期间，于是采取临时措施，从Drop9/59的2号扩展柜的PG引出端用多股铜芯线与CG短接，AI卡件输出电压恢复到22.4 V DC，故障消除。

在OVATION分散控制系统接地分两种接地，即CG接地和PG接地，CG的全称为“cabinet GROUND”，

翻译中文为“机柜接地”；PG的全称为“Power GROUND”，翻译中文为“电源接地”。 CG接地原则是每个接地簇的机柜地单点连接到DCS系统的专用接地网上，如下图所示。所有控制器分支（Brance）的PGND端子互相串联在一起，在电源分配板右上角用电位接地环将CG与PG接通。PG和CG端对地都应导通，卡件输出电压低的原因为电源分配板上PG和机柜地接触不良造成PG对地电阻大，形成了较大的接触电压，电源模块对分支卡件的供电被PG分压，造成卡件的供电不足，致使就地的变送器无法正常工作，造成了系统运行的故障。

2008年2月10日15:39:42,1号机Drop14/64，2008年3月9日15:39:42，2号机Drop5/55发生了类似的事件，均采取了同样的处置措施。

2008年4月30日， 2号机组调停后，分别对Drop9/59和Drop5/55电源分配板上的电位接地环检查发现： 电源分配板上CG与PG的连接镙柱下分别压了一颗螺帽，由于未压紧电源分配板，两颗螺帽不平衡，造成电位接地环与镙柱之间接触不良，接触电阻增大。

图1：OVATION控制系统的典型接地图

图2：电源模块和分配板