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    【热控故障案例】DEH系统电源分配模块老化导致机组跳闸

    2025-06-26

    事件过程


    10时16分,协调控制系统画面中"汽机指令"及"DEH阀位控制"显示突然变灰色,汽轮机调节阀关闭,机组有功负荷快速下降,汽包水位快速上升触发事故放水门动作。

    4分钟后,MFT动作,锅炉熄火,机组跳闸,画面显示首出原因为"汽包水位高Ⅲ值"


    事件原因检查与分析


    事件原因查找


    锅炉跳闸后,现场检查DEH主控柜,发现主DPU31和辅DPU159均处于故障离线状态。进一步排查确认为DEH控制柜电源分配模块故障,导致DPU死机。

    DEH控制柜采用双重冗余电源配置,由两套独立的直流电源模块和一块电源分配模块组成。每套电源模块将220VAC输入转换为24VDC和48VDC输出,并通过电源分配模块(非冗余)向控制柜内设备供电。其中24VDC输出6路(4路用于控制柜内模件和访问电源、1路用于DPU系统电源、1路备用),48VDC作为模件采样电源。

    现场检查时发现DEH柜内电源模块的输入、输出状态指示灯全部熄灭,测量模件的供电电压仅为7.15VDC,远低于正常电压24VDC允许的偏差范围(±5%);进一步检查电源模块24VDC输出端电压也仅为7.16V。由此判断,因电源模块故障导致输出电压下降,致使DPU及模件供电电压不足,造成死机故障发生。

    对拆除的设备进行测试,直流电源模块24VDC输出空载电压分别为20.12V、22.8V,电源分配模块24VDC输出端空载电压为14.55V,确定电源分配模块故障,此外20.12V电源模块也超出了正常电压24V允许的偏差范围(±5%)。

    事件原因分析


    直接原因:

    本次故障的直接原因为DEH控制柜电源分配模块失效,引起输出电压24VDC大幅降低,造成主辅DPU和模件因供电电压不足而不能正常工作,导致该DPU控制下的汽轮机调门控制卡输出失去,汽机调门关闭,汽包水位高Ⅲ值导致MFT动作。

    间接原因:

    本次故障的间接原因为电源分配模块性能严重劣化,且该模块缺少冗余配置,其失效直接导致整个DEH控制系统瘫痪。

    暴露问题


    1)设备寿命管理未落实,电子器件寿命一般为8-10年。此次故障事件中的DEH柜电源模块随着控制系统已连续运行15年,电子元件老化问题未能引起足够重视。

    2)设备维护管理不深入,停机检修仅做冗余切换试验及输出电压测量,缺乏数据溯源比较、性能趋势分析,导致输出电压逐渐下降的劣化问题未能及时发现。

    在DEH双路电源切换装置和各控制系统电源模块中,某些元器件的工作动态电流和工作温度要高于其它电子硬件设备,使其劣化加速、故障概率高。应建立全厂控制系统电源设备台账,详细记录投运时间、试验数据、数据溯源比较结果等关键信息;

    2目前,对控制系统硬件劣化情况的检验还没有可执行的具体方法和标准,但可利用临修、小修时间,对电源设备进行性能试验,通过数据溯源比较,掌握电源模件劣化趋势,进行定期更换(现有数据表明电源模件寿命一般在5-8年左右)。

    3完善电源系统优化,在运行操作员站设置重要电源的监视画面和报警信息,主重要设备的电源报警应设置为一级报警,在线监视进线电压,以便问题能得到及时发现和处理。

    4对于冗余的电源、控制器、通讯模件等,当发现单个部件异常时,应尽早处理,将缺陷消灭于未然。