《燃机控制器典型故障分析与处理》.docx

燃机控制器几例典型系统故障的分析与处理高帅1李小煜1赵占峰1杨棣森21.郑州燃气发电有限公司， 郑州450001 ; 2.神华国华孟津发电有限责任公司， 洛阳471112Several Typical Faults about Gas Turbine ControllerAnalysis and HandlingGao shuai1; Li Xiao-yu 1; Zhao Zhan-feng1; Yang Di-ser21.Zhengzhou Gas Generation Station, Zhengzhou 450001,China;2.Guohua Mengjin Power StationCorporation, Luoyang 471112,ChinaAbstract: By analyzing and testing that typical faults of Siemens SIMADYN turbine control system when the unit running, we summarize the system maintenance experience and the inadequacy in these jobs, and master the processing methods for turbine control system common faults.Key words: turbine control system; fault; analyzing摘要：针对西门子的SIMADYN燃机控制系统在运 行中出现过的典型系统故障进行分析和处理，总结 系统维护工作中的不足和经验，通过有效的分析与 试验，基本掌握了燃机控制系统常见故障的处理方 法。

关键词：燃机控制系统；故障；分析1 .概述西门子的SIMADYN燃机控制系统这 是一套集组态维护功能、过程控制功能、数 据通讯功能、数据管理功能于一体的控制系 统，承担了燃机透平主/辅机的启停、保护、 报警和数据采集等功能2. 系统功能燃气轮机控制装置是燃气轮机发电机 组仪表和控制的主要部件，主要有两个互为冗余热备用的主从控制单元组成，单元两侧 共有10块卡件构成，燃气轮机控制装置负 责完成下述工作：-透平的低应力启动和停机-与电网的同步-给透平加负荷-使频率稳定化-有管理甩负荷的能力和满足设备的负 荷要求-防止燃气轮机过载-防止压气机过载-对故障和异常工作状况作出反应3. 几例典型系统故障的现象和及处理 方法燃机控制器在郑州燃气公司的出现的 系统故障可以分为硬件系统故障及软件系 统故障，西门子公司为了便于维护人员查找 控制器的故障原因，配套了专用的调试计算 机PG以及专用的诊断软件，可以对不同的 部件检查诊断SIMADYN燃机控制系统硬件介绍：燃 机控制器主从单元分别有 5块卡件构成，主要有 PM6 — CPU 卡，CS7、CSH11、CS12、 EM11、EA12等通讯测试报警卡，见图 1,正常运行时，两侧的 PM6上的LED7段式 数码管显示为数字1",控制器在不同状态下 LED 可以显示 ’1 — 8C b A EU、 h、 H、 0等字符，这就成为了我们判断故障因素的主要依据。

另外 控制器在调试过程中，通常硬件故障可通过各卡件 的指示灯的颜色及状态表现出来，也可以通 过PG进行诊断，使用 PG的故障诊断步骤 主要为使用PG连接控制器单元，并启动故 障诊断系统，读取故障地址码及故障字段代 码来排查故障，使用 PG诊断可以更方便的 用于软件及通讯故障的排查图1 SIMAD YN系统结构图下面介绍几例燃机控制器的典型系统 故障的现象和及处理方法：3.1案例一：故障现象：某日，机组开始降负荷，中 央集控室出现燃机控制器故障报警，查看燃 机控制器单侧 CPU卡上LED显示灯出现b 报警，其它卡件运行状态正常故障分析及处理过程：根据燃机控制器 故障诊断相关文档，通过连接调试专用计算 机PG查看系统错误代码，显示为系统后台 处理过程故障，根据故障手册显示需要检查 回路及初始化设置，或者排查系统故障，由 于控制器已投入运行两年时间，可排除初始 化设置及软件故障，经过对各部件卡件电源 及输出的测量，未发现异常，使用PG诊断， 各卡件通讯工作情况正常，且燃机控制正 常，可排除卡件故障，由于排查回路可能需 要停送电，热控人员决定将故障在夜间停机 后进一步检查，并开始分析系统错误信息代 码，注意到这个报警只在单侧出现，将排查 范围缩小至单侧的部件，夜间停机后，工作 人员先对报故障的控制器进行复位，报警突 然消失，PM6卡件LED灯恢复显示为1, 控制器正常，但故障原因并未发现，为了找 出故障原因防止报警再次出现，工作人决定 对报故障的控制器单元停送电一次，即重新 初始化，停送电后报警再次出现，因为已经 对单元的输入输出电源进行过测量，排除单 元外部回路引起的故障，各卡件工作状态正 常，于是将检查重点放在背板及电源模块 上，对背板目视无异常，决定先检查电源模 块，电源模块并无报警信息，排除外部供电 回路故障，于是怀疑电源模块中的备用电池 故障，对备用电池进行更换，再次对控制器 单元停送电后，一切正常，报警再未出现， 至此，故障原因彻底被排查完毕。

原因分析：电源模块的备用电池为非充 电的锂电池，由于此前从未对外部供电电源 进行过停电，即使在外部电源切换时也不会 超过3秒，电池长期处于缓慢放电的工况下， 当控制器检测到电池供电电压不稳，但电源 模块故障指示还未报警时，系统认为出现后 台处理故障，出现了上述报警工作人员对 其他控制器电源模块的备用电池也进行了 检查，超过1年以上周期的电池不同程度的 出现了馈电现象，于是工作人员对过放的电 池全部进行了更换，该报警在两年内无重复 出现3.2案例二：故障现象：某日，机组正常运行，中央 集控室出现燃机控制器故障报警，查看燃机 控制器单侧 CPU卡上LED显示灯出现E 报警，控制器从侧卡件 EA12指示灯全灭， 为失电状态，EM11有故障报警，其他卡件 指示灯状态正常故障分析及处理过程：根据故障手册显 示该报警为任务管理器故障，无处理方法的 支持文档，由于控制器另一侧工作正常，工 作人员分析可以等停机后处理，并决定从 EA12卡件硬件开始检查，停机后，工作人 员对单侧控制器进行停电，并更换了 EA12卡件备件，送电自检后，故障再次出现，排 除EA12硬件故障，经过PG读取故障代码， 显示为系统故障，无有效信息，根据 EA12 的故障现象，怀疑背板供电故障，因此先检 查给背板供电的电源模块，检查电池的电压 及模块输入电源，均正常，在检查模块输出 时发现一路5V输出不稳，停电更换电源模 块后，故障依旧，于是将电源模块拆除，单 独测试正常，于是怀疑是模块与背板之间的 接触故障，通过对背板与模块之间的接口进 行处理，故障消失。

原因分析：由于控制器长期工作，电源 模块与背板接口处无法检查处理，在微尘与 氧化的双重作用下，接口出现接触不良，导 致背板供电电压不稳3.3案例三：故障现象：某日，机组正常运行，中央 集控室出现燃机控制器故障报警，查看燃机 控制器主侧 CPU卡上LED显示灯出现H 报警，控制器双侧 EM11有故障报警，其他 卡件指示灯状态正常，机组无法加减负荷故障分析及处理过程：根据故障手册显示该报警为最高级别的严重故障，立刻使用 PG连接控制器从侧单元，确认从侧单元报 警为冗余丢失，但从侧单元工作正常，为了 尽快恢复燃机控制，工作人员请示停主侧电 源，使控制器单侧工作，并申请停机处理， 批准后，对主侧控制器单元停电，复位从侧 控制器报警，转为单侧控制，燃机可以正常 加减负荷，恢复控制，燃机停机后，对电源 模块及各卡件进行更换，均未能使故障消 失，最后决定对控制器系统进行恢复，在对 CPU上的程序卡进行初始化时发现， LED灯突然变化为 C 报警，至此发现故障原因 CPU上的内存卡引起，但为什么还会报 C报警呢？工作人员通过对比控制器主从两 侧的备份程序内存卡程序，发现刚才恢复到 的主侧程序与从侧程序部分参数存在差别， 与西门子专家沟通后，发现在上次燃烧调 整，重新修改控制器程序参数时，调整人员 未对从侧单元程序的部分参数修改完全，于 是根据西门子专家的修改备份，将控制器双 侧的程序全部进行修改一致并恢复重新投 入系统运行后，故障消失。

原因分析：由于CPU程序卡属于 FLASH内存卡，在擦写过程中会产生坏道 并损坏，主侧单元的程序卡出现坏道后，出 现系统故障H报警，控制器切换到从侧继续 工作，当恢复系统过程中，工作人员未核对 两侧的程序差异，引起循环故障C报警，通 过此故障，工作人员进一步认识到定期备份 系统数据的重要性，此后，由程序卡引起的 故障也出现过几次，都需要对程序卡重新写 卡即可4. 总结上述几例SIMADYN燃机控制系统的典 型系统故障的现象和及处理方法是郑州燃 气发电公司 TXP系统的日常工作故障的典 型分析处理的总结，对于其他的故障现象的 分析会复杂一些，需要参考西门子提供的诊 断手册，但随着诊断系统的不断完善和应用 性的提高，相信燃机控制器对调试计算机 PG的应用会越来越多，如何快速准确的处 理燃机控制器系统故障，还需要在实际中进 行更深入的实践致谢感谢本次实施和试验过程中热工专业各参与人 员的积极配合参考文献：【1】SIMADYN D General Diagnostics User Manual 西门子 用户手册.Siemens AG .【2】V94.3A燃机控制系统说明及维护手册..Siemens AG作者简介：高帅（1978年-）,男，河南平顶山市人，本科，工程师，从事燃气轮机组仪控维护工作，：137837151310371-67848651 电子邮箱：hnpdsgs110.student@李小煜（1976年8月-）,男，河南省鹤壁市人，本科，工程 师，从事燃气轮机组仪控维护工作赵占峰（1975年9月-）,男，河南省平顶山市人，专科，工 程师，从事燃气轮机组仪控技术管理工作杨棣森（1983年-）,男，河南省商丘市人，专科，助理工程 师，从事火电厂仪控维护工作。