1.事件概括

某燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組采用的是GE公司PG9171E燃氣輪機、哈爾濱汽輪機廠的汽輪機、杭州鍋爐廠生產(chǎn)的余熱鍋爐，控制采用Mark VIe控制系統(tǒng)。PG9171E燃氣輪機控制柜內多次發(fā)生交換機故障現(xiàn)象。

2.原因分析及故障處理

2.1交換機故障報警與處理

Mark VIe控制系統(tǒng)網(wǎng)絡主要分為3層，分別為全廠數(shù)據(jù)高速網(wǎng)PDH(PLANT DATA HIGHWAY)、單元數(shù)據(jù)高速網(wǎng)UDH(UNIT DATA HIGHWAY )和IO控制層(I/O NET)。其網(wǎng)絡結構和I/O NET網(wǎng)絡結構分別見圖1和2。本文關注的交換機位于I/O控制層，其作用是在控制器與各種IO卡之間建立數(shù)據(jù)通訊。交換機位于控制柜右側上方，3臺交換機安裝間隔2.5 cm。交換機安裝詳見圖3。

1)I/O模件離線診斷報警

2月25日，A電廠1號機Mark VIe控制系統(tǒng)出現(xiàn)一次多個I/O模件離線的診斷報警信息，1 s后報警復歸正常狀態(tài);2月28日02：19至12：00之間再次出現(xiàn)多個I/O模件離線診斷報警信息，均在10 s內復歸正常。根據(jù)報警信息，初步判斷Mark VIe柜內交換機存在運行不穩(wěn)定的故障隱患。

檢查報警信息涉及的測點信號，共同點在于均處于S處理器回路，且信號匯總在同一臺交換機(SW-2 S)上。通過對回路檢查，各I/O卡件供電系統(tǒng)為獨立方式，供電電壓穩(wěn)定，網(wǎng)線連接牢靠;各卡件狀態(tài)指示正常;卡件背板端口接觸正常;各卡件匯總的“SW-2 S”交換機工作狀態(tài)指示正常。模擬測試中，發(fā)現(xiàn)當“SW-2S”交換機斷電時，報警信息涵括了之前發(fā)出的所有診斷報警信息。故判定問題根源在“SW-2S”交換機工作狀態(tài)不穩(wěn)定，引起下游設備通訊異常。

2月28日，在1號機盤車停運狀態(tài)下，執(zhí)行燃氣輪機所有輔機轉手動控制及做好防止控制系統(tǒng)重啟引起設備誤動等安全措施后，對“SW-2S”交換機進行更換。更換該交換機后，系統(tǒng)恢復運行至今未再出現(xiàn)相關診斷報警信息。

2)交換機因表面溫度高導致通訊

3月13日，B電廠燃機基本負荷108.2 MW，汽機雙壓61.3 MW運行正常。19：40：34：656，燃機Mark VIe控制系統(tǒng)發(fā)L86GCVST_ALM報警，即燃機控制閥2沒有跟隨，隨后19：40：34：703，主保護回路L4T動作，燃機遮斷跳機。

19：55，熱控人員到達現(xiàn)場，查看運行趨勢，確認燃機遮斷出口為L86GCVST。檢查發(fā)現(xiàn)19：40：29.5，控制器通訊停止，R及T控制器與S交換機通訊丟失;于19：40：41：6報警復歸，通訊恢復，即S交換機有重新復位的痕跡。檢查發(fā)現(xiàn)Mark VIe控制柜內溫度較高，故障原因初步判斷環(huán)境溫度高。打開控制柜門，柜內環(huán)境溫度降低后，S交換機工作正常，R、S和T控制器逐一通訊試驗正常，所有卡件無異常。對 2號控制閥整體試驗，動作及反饋正常，于20：51匯報調度，故障處理完畢，可以正常啟動。此次故障確認系S交換機因表面溫度高導致通訊異常，隨后系統(tǒng)自動重啟。

3.預防及優(yōu)化措施

為加強對燃氣輪機TCC間和交換機的溫度控制，燃氣輪機MCC間的空調溫度應設置在19～21℃ ，并且制定交換機側面、正面溫度巡檢記錄表，一日兩巡，加強燃氣輪機重要控制部件的監(jiān)視和管理。針對2起案例，除了及早采購交換機的備件，制定并實施以下2項措施。

1)交換機安裝間距優(yōu)化

考慮到設備安裝方式及運行環(huán)境溫度因素有密切聯(lián)系，對原CO2控制柜的導軌進行加工、改良，將交換機的間隔由2.5 cm調整至7.5cm，交換機最高運行溫度由原58 ℃下降至52℃。

2)加裝控制柜冷卻風扇

Mark VIe系統(tǒng)控制柜內原通風冷卻方式為底部通過風扇送風，上部熱風自然排放，冷卻效果不滿足柜內設備運行要求;通過在上部熱風自然排放口加裝39 W抽風風扇，提高通風風量，以增強柜內冷卻通風效果。交換機最高運行溫度由原52 ℃下降至42 ℃。冷卻風扇加裝位置詳見圖4。

                                        圖4 交換機冷卻風扇加裝位置圖