【典型案例】信号干扰引起温度测点跳变导致机组跳闸事件分析

1）汽轮机保护动作原因。检查ETS保护逻辑及跳闸首出逻辑正确。调取历史趋势，于14日01：25：31秒保护逻辑出口发出跳闸脉冲，分别为主机#2瓦轴瓦温度高高和推力瓦温度高高。机组在01：25：32跳闸，同时ETS首出为主机轴承温度高保护动作。调用历史趋势相对应的温度测点在保护发出的同时发生了突变，据此可以确定本次机组跳闸的直接原因是轴承温度高保护动作。

图1 跳闸脉冲

2）#2轴瓦及推力瓦温度突变的原因。根据温度测点发生突变，然后在1秒后恢复正常这一现象，以及对应的跳闸首出初步判断是由于干扰造成的温度保护误动。为进一步确定该判断并查找造成温度突变的原因，做如下分析：

①突变的测点为汽轮机轴瓦温度及推力瓦温度，使用的测量元件为K分度热电偶。查询历史趋势，发现以上温度测点在跳机前有一个持续时间为1秒的较大波动值，达到了跳机限值。进一步查询发现，该柜内其它部分温度测点也存在着不同程度的波动值，且波动方向有正有负，见图2所示。

图2 温度测点跳变趋势图

②为做进一步分析，对该柜内热电偶卡件的各个通道的温度点进行历史查询，可见:

a. 温度补偿值稳定，不存在波动，且各温度补偿点数值接近。同时亦检查了各卡件温度补偿点引用正确。

b. 波动的测点分布于不同的卡件上。

c. 一块卡上有些测点数据显示稳定，有些点向上波动，有些点向下波动，波动的幅度的大小不一。

d. #2轴承座处轴瓦的温度波动大。

该现象与测点及测量系统受到干扰及测量系统接地不佳，导致信号不稳定的现象相似。

③检查机组及控制系统工作情况

a.检查SOE记录，确认机组跳闸前无其他异常情况记录。

b.检查操作员记录，确认机组跳闸前后时间段无汽机侧操作，也无大功率电气设备启停。

c.检查报警记录，确认机组跳闸前无相关运行参数报警，无相关现场设备报警，无控制系统和卡件的报警。

d.查询Error Log，无控制器、电源和卡件等的报警信息。

e.通过了解，该时段无现场巡检，无电子间及汽轮机运转层使用电焊、检修等作业。当天天气为小雨，无雷电现象。

④检查DCS系统机柜接地情况

DCS盘柜通过绝缘螺栓固定在支架槽钢上，盘柜与支架间装有绝缘垫，使盘柜与支架直接保持绝缘。盘柜间接地电缆串接后分组接入DCS接地汇流排，最终接入电气地。解开DCS汇流排至电气接地点接地线，测量盘柜与槽钢间电阻，两者之间阻值接近0Ω。不符合DCS厂家技术规范要求的机柜与支架绝缘大于500MΩ的接地要求。

⑤检查热电偶补偿导线及接线方式

现场检查K分度热电偶温度测点补偿导线采用ZRB-KXFFPP型号电缆，具有总屏和分屏，符合要求。依据设计规范，电缆总屏线应接入机柜地，分屏线接入卡件地。现场实际接线是电缆总屏同时接至DCS卡件IO通道屏蔽地和机柜的屏蔽地，不符合要求。该屏蔽的接线方式抗干扰能力较弱，甚至会引入新的干扰。

综合以上分析结果，本次引起热电偶温度测点突变的原因是由于DCS机柜接地不符合技术规范要求、热电偶补偿导线屏蔽接线不规范造成整个系统抗干扰能力差导致。

1）DCS接地按照技术规范进行整改，消除盘柜接地的隐患，满足DCS系统接地要求。

2）对温度测点的屏蔽接地方式进行整改，实现电缆总屏与分屏隔离，电缆分屏线接入DCS卡件屏蔽地，总屏接入机柜地。

3）针对干扰可能引起热电偶信号跳变造成保护误动的隐患，在保护逻辑中增加测点变化速率判断功能，当某测点变化速率超过一定值时在保护逻辑中屏蔽该测点，避免保护误动作。

4）逻辑中检查重要温度质量判断回路和温度变化速率限制判断功能，如果未有，进行新增。