1.事件概括

某燃氣-蒸汽聯合循環機組采用的是GE公司PG9171E燃氣輪機、哈爾濱汽輪機廠的汽輪機、杭州鍋爐廠生產的余熱鍋爐，控制采用Mark VIe控制系統。PG9171E燃氣輪機控制柜內多次發生交換機故障現象。

2.原因分析及故障處理

2.1交換機故障報警與處理

Mark VIe控制系統網絡主要分為3層，分別為全廠數據高速網PDH(PLANT DATA HIGHWAY)、單元數據高速網UDH(UNIT DATA HIGHWAY )和IO控制層(I/O NET)。其網絡結構和I/O NET網絡結構分別見圖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卡之間建立數據通訊。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控制系統出現一次多個I/O模件離線的診斷報警信息，1 s后報警復歸正常狀態;2月28日02：19至12：00之間再次出現多個I/O模件離線診斷報警信息，均在10 s內復歸正常。根據報警信息，初步判斷Mark VIe柜內交換機存在運行不穩定的故障隱患。

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卡件供電系統為獨立方式，供電電壓穩定，網線連接牢靠;各卡件狀態指示正常;卡件背板端口接觸正常;各卡件匯總的“SW-2 S”交換機工作狀態指示正常。模擬測試中，發現當“SW-2S”交換機斷電時，報警信息涵括了之前發出的所有診斷報警信息。故判定問題根源在“SW-2S”交換機工作狀態不穩定，引起下游設備通訊異常。

2月28日，在1號機盤車停運狀態下，執行燃氣輪機所有輔機轉手動控制及做好防止控制系統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，系統恢復運行至今未再出現相關診斷報警信息。

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控制系統發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，熱控人員到達現場，查看運行趨勢，確認燃機遮斷出口為L86GCVST。檢查發現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。檢查發現Mark VIe控制柜內溫度較高，故障原因初步判斷環境溫度高。打開控制柜門，柜內環境溫度降低后，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，隨后系統自動重啟。

3.預防及優化措施

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)交換機安裝間距優化

考慮到設備安裝方式及運行環境溫度因素有密切聯系，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