第一篇:雷電侵害DCS的途徑及防范措施
雷電侵害DCS的途徑及防范措施
摘要:
概 述
2004年夏天,上海地區(qū)雷暴頻頻“發(fā)作”,共有4個火電廠的DCS及外圍熱控設(shè)備遭受雷電入侵而受到不同程度的損壞,此情況近年來所罕見。
案例1:2004年7月6、8日,某電廠4臺300MW機組遭受2次雷擊,瞬間造成4臺機組全部退出AGC運行方式;其中3號機組A側(cè)引風(fēng)機軸承溫度躍升十幾度(最高達87°并發(fā)出“軸承溫度高”報警)險些誤跳風(fēng)機;雷擊使化學(xué)水處理系統(tǒng)外圍的壓力和溫度變送器損壞10多臺、損壞化水程控模塊3塊,損壞打印機、交換機等多臺。
案例2:2004年8月4日,某電廠350MW機組遭強雷電截?fù)簦纂姾髲姶蟮睦纂娒}沖通過電源及信號電纜造成1號機組4塊DCS的I/模塊損壞、2號機組2塊DCS模塊損壞;外圍水處理系統(tǒng)7臺壓力、溫度變送器損壞;0號機組有20點軸承監(jiān)測溫度出現(xiàn)異常升高而產(chǎn)生誤報警;另造成制氧1號高壓氮壓縮機電機軸承溫度突升至連鎖動作值而跳壓縮機。
案例3:2004年8月16日,某自備電廠遭受雷擊導(dǎo)致信息系統(tǒng)交換機端口損壞4塊,造成管理信息系統(tǒng)(MIS)部分信息中斷,案例4:2004年8月22日,某自備電廠外圍化水設(shè)備遭受雷擊,雷擊損壞化水處理池液位計1臺、壓力變送器3臺,通過信號電纜傳導(dǎo)造成Honeywell控制系統(tǒng)1塊I/0模塊損壞、部分程序丟失,還造成部分供熱用戶測量表計損壞。
2004年是上海地區(qū)近十幾年來發(fā)電廠遭受雷擊最多、熱控設(shè)備損壞最嚴(yán)重、影響最大的一年。雖然沒有造成機組的非計劃停機或MFT動作,只是個別機組減出力運行,但是卻提醒上海地區(qū)火電廠熱控專業(yè)人員不能忽視熱控系統(tǒng)的防雷問題。
通過調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn),這4起雷擊多是在寬廣的場地引發(fā)的,并通過信號或電源電纜將強雷電脈沖或感應(yīng)雷過電壓引入DCS引起模塊損壞,沒有1起是直接造成DCS控制設(shè)備損壞的。檢查還發(fā)現(xiàn)存在個別現(xiàn)場露天安裝表計外殼沒有嚴(yán)格接地(以安裝支架作為接地)、接地線松動及虛接地、主設(shè)備不接地及原接地線脫落等現(xiàn)象,這些都是引起DCS遭受雷害的誘因。
一、雷電入侵DCS的途徑
雷電的表現(xiàn)形式主要有2種,一種是直擊雷,是指帶電云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。直擊雷威力巨大,雷電壓可達幾萬伏至幾百萬伏,瞬間電流可達十幾萬安,在雷電通路上,物體會被高溫?zé)齻踔寥诨?另一種是感應(yīng)雷,是指當(dāng)直擊雷發(fā)生后,帶電云層迅速消失,而地面上某些范圍由于散流電阻大,出現(xiàn)局部高電壓,或由于直擊雷放電過程中,強大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象,統(tǒng)計表明,感應(yīng)雷引起的事故約占雷害事故的80%~90%。1.1 建筑物外的侵入
(1)雷電遠(yuǎn)點襲擊電力線。雷電首先擊在電力線上,通過電力線直接擊穿用電設(shè)備的電子元件,從而影響DCS的供電。(2)雷電近點電力線的入侵。實際上是雷電襲擊用電設(shè)備所在的建筑物避雷針,引起雷電電磁脈沖,除通過避雷引線、水管、金屬門窗等門地面有遷接的金屬物質(zhì)的雷電流外,剩下的部分將擊穿UPS輸出和輸入對地線端,從而影響DCS的供電和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。(3)錯相位雷擊。如果一個高能量雷打在一條火線上,而另一
.................................................................................................................線線之間會產(chǎn)生電壓差侵入用電設(shè)備,直接影響三相UPS、DCS及整個控制系統(tǒng)的供電。1.2 建筑物內(nèi)感應(yīng)雷擊
雷電對DCS的危擊主要是通過直擊雷和雷電電磁脈沖干擾2種形式。
(1)雷電直接擊中建筑物或地面,雷電流沿引下線、接地體流功過程中在土壤中產(chǎn)生強大的感應(yīng)電磁場,通過感應(yīng)耦合到DCS而損壞其電子元器件。另外,控制室建筑物的防直擊雷裝置在接閃時,強大的瞬間雷電流通過引下線流入接地裝置,會使局部地電位浮動并產(chǎn)生跨步電壓,若防雷接地裝置是獨立的,它和控制系統(tǒng)的接地體沒有足夠的絕緣距離,它們之間會放電(稱為雷電反擊)而對DCS的I/0模塊產(chǎn)生干擾或破壞,如前述4起雷害中的案例1、4。
(2)雷電電磁脈沖干擾是指強大的雷閃電流產(chǎn)生的脈沖電磁場,它對DCS的干擾有:a.控制室建筑物的防直擊雷裝置接閃時,引下線會流過強大的瞬間雷電流,如在引下線一定距離內(nèi)有連接DCS的電源及I/0電纜等,則引下線內(nèi)的雷電流會對這些電纜產(chǎn)生電磁輻射,將雷電流引入DCS損壞I/0模塊(如前述案例2);b.控制室周圍發(fā)生雷擊放電時,會在各種金屬管道、電纜線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。如果這些管道和線路引入到控制室把過電壓傳導(dǎo)到DCS上,也會對DCS產(chǎn)生干擾或損壞。
二、DCS及控制室防雷主要措施
雷電會產(chǎn)生強大的電磁波,一般0.24mT的電磁波沖擊就能造成電子設(shè)備的直接損壞,0.003mT的電磁波沖擊就能造成電子設(shè)備的誤動,因此,自20世紀(jì)90年代起,IEC先后頒布了文獻[1]、[2]等防雷標(biāo)準(zhǔn)。我回頒布了GB 50057-1994《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的同家標(biāo)準(zhǔn)[3]。該標(biāo)準(zhǔn)第6章專門規(guī)定了“防雷擊電磁脈沖"的要求,表明防雷技術(shù)已引起國內(nèi)各行業(yè)的重視。2.1 控制室的防雷
根據(jù)文獻[3]規(guī)定,按防雷要求分為一、二、三類防雷建筑物。一類要求最高;二類次之。DCS控制室如果和生產(chǎn)設(shè)備在同一建筑物內(nèi),其防直擊雷設(shè)施應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的特點綜合確定和設(shè)計。如果DCS控制室是獨立的建筑物,應(yīng)按該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三類防雷建筑物的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防。
將控制室的墻和鋼筋、金屬門窗等進行等電位聯(lián)接,并與防直擊雷的接地裝置相聯(lián),使控制室形成一個法拉第籠,可減少雷電磁脈沖的影響[4]。控制室有許多電纜和外部相聯(lián),因此要對從室外進入控制室的各種電纜采取屏蔽措施,對容易被雷電波侵入的地方更應(yīng)重視,只有堵死一切雷電導(dǎo)入的通路,才能有效保護DCS設(shè)備免受雷電的侵害。2.2 DCS設(shè)備的防雷
DCS應(yīng)用中最不清楚但又必須解決的問題就是接地問題。不僅很多用戶不清楚,甚至有的DCS廠家也未必很清楚。各DCS廠家為保證系統(tǒng)能在各種復(fù)雜的應(yīng)用現(xiàn)場正常運行,提出的接地要求也各不相同,不但概念比較籠統(tǒng)、模糊(如將工作接地和保護接地混為一談),而且對接地的具體技術(shù)要求也存在較大差異,有的很苛刻,有的則相對較寬松,如 I/A Series對內(nèi)部交流地、邏輯地、系統(tǒng)地是不區(qū)分的,當(dāng)電源的3根線(相線、零線、地線)接到機柜的配電盒時,即完成了系統(tǒng)接地。TELEPERM一ME采用1個接地點且與電氣網(wǎng)共地方式.H一3000的安全地采用就地接大地或接入?yún)R集板(總接地板),而系統(tǒng)地(直流工作地)則采用匯集板接地方式。而INFI一90則以大地零電位為參考電位。但不管如何不同,用戶應(yīng)注意如下2點。
(1)保護接地:DCS的所有設(shè)備均有一個保護地,該保護地一般在機柜和其它設(shè)備設(shè)計加工時已在內(nèi)部接好,有的系統(tǒng)已將該保護地在內(nèi)部同電源進線的保護地(三芯插頭的中間頭)連在一起,有的不允許將保護地同該線相連,用戶一定要仔細(xì)閱讀廠家提供的接地安裝說明書,不管哪種方式,保護接地必須將一臺設(shè)備上所有的外設(shè)或系統(tǒng)的保護接地連在一起,然后用較粗的絕緣銅導(dǎo)線將各站的保護接地連在一起,再從一點上與大地接地系統(tǒng)相連。
(2)屏蔽地(模擬地):是所有接地中要求最高的一種。幾乎所有的DCS都提出屏蔽地一點接地,且接地電阻小于lΩ。在DCS機柜內(nèi)部都安置了屏蔽地匯流排,用戶在接線時將屏蔽線分別接到屏蔽地匯流排上,在機柜底部,用絕緣的銅辮連到一點,然后將各機柜的匯流點再用絕緣的銅辮或銅條以輻射狀連到接地點上。大多數(shù)的DCS不僅要求各機柜屏蔽地對地電阻小于lΩ,且各機柜間的電阻也要小于1Ω。
不同的接地方式對接地電阻的要求也不同。電力部門對DCS接地電阻的要求是:采用獨立接地時 接地電阻小于4Ω;采用與電氣網(wǎng)共地時接地電阻應(yīng)小于lΩ;采用防雷地、電氣地、DCS地三者共地時應(yīng)小于0.5Ω,實測結(jié)果說明火電廠電氣接地網(wǎng)的接地電阻可達到小于0.1Ω[5]。
文獻[6]對屏蔽電纜的接地原則上要求一端接地,另一端懸空。但單端接地只能防靜電感應(yīng),不能防磁場強度變化所感應(yīng)的電壓,不能阻礙雷電波的侵入。為減少屏蔽芯線的感應(yīng)電壓,僅在屏蔽層一端做等電位聯(lián)接的情況下,應(yīng)采用有絕緣隔開的雙層屏蔽,外層屏蔽(如用金屬走線槽或穿線金屬管作為第2屏蔽層)應(yīng)至少在兩端做等電位聯(lián)接。從防雷角度看,走線糟及穿線金屬管應(yīng)選擇金屬材質(zhì)而不應(yīng)選用環(huán)氧樹脂等絕緣材料。
要將DCS的接地系統(tǒng)和防雷電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)進行等地位聯(lián)接,即使受到雷電反擊,它們之間因不存在電位差,所以不可能通過雷電反擊構(gòu)成對電子元件的威脅,因此等電位聯(lián)接是DCS免遭雷擊的重要措施。
企業(yè)以太網(wǎng)的防雷是確保網(wǎng)絡(luò)安全的重要方向,特別是多雷地區(qū)一些采用粗纜將各分廠相互連接的企業(yè),雷電經(jīng)常會造成交換機、計算機及其網(wǎng)絡(luò)接口卡等設(shè)備損壞(如前述案例3)。對這種粗纜遭雷擊情況分析表明,凡室外敷設(shè)電纜埋地深度在0.6m以上時,幾乎不會將雷電波引入網(wǎng)卡,對防雷是非常有利的。2.3 防雷接地及布線
防雷工程的一個重要方面是接地及引下線路的布線問題[4,7],整個工程的防雷效果如何甚至防雷器件能不能發(fā)揮作用都與此有關(guān)。因為所有的防雷設(shè)施都需要通過接地系統(tǒng)把雷電流泄入大地,從而保護設(shè)備和人身。如果接地系統(tǒng)做得不好,不但會引起設(shè)備故障、燒壞元器件,嚴(yán)重時還將危及工作人員的生命安全。恃別是強功能高價值設(shè)備的廣泛應(yīng)用,要求更可靠的接地保護;另一方面由于微電子技術(shù)的發(fā)展,使現(xiàn)代電子設(shè)備要求更低的接地電阻。
相關(guān)技術(shù)規(guī)范對不同類型的接地系統(tǒng)接地電阻有明確規(guī)定,通常在設(shè)計時要求:(1)接地連接方式和接地參數(shù)并重;(2)以減少或消除同系統(tǒng)中不同性質(zhì)的接地(如防雷接地、工作地、外殼接地、靜電地、信號地等)之間的電位差為目的,選用適當(dāng)?shù)牟季€方式;(3)根據(jù)地網(wǎng)所在地的接地電阻、土層分布等地質(zhì)情況,盡量進行準(zhǔn)確設(shè)計施工。此外,要認(rèn)真做好接地系統(tǒng)的定期維護保養(yǎng),特別是在每年雷電到來前應(yīng)做好:(1)對全廠接地網(wǎng)的完好程度、接地電阻大小等進行檢測,對投產(chǎn)多年的電廠,要認(rèn)真做好接地網(wǎng)壽命周期、接地體腐蝕狀況評估,發(fā)現(xiàn)問題及時整改;(2)認(rèn)真檢查露天安裝控制設(shè)備(變送器、液位計等)殼體、屏蔽電纜、走線槽等接地狀況,嚴(yán)防接地線纜松動、虛接、脫落、接地電阻過大等異常情況的發(fā)生。2.4 防雷電保護器
防雷器的作用就是在最短時間內(nèi)將線路上因感應(yīng)雷產(chǎn)生的浪涌電流釋放到地網(wǎng),使建筑物內(nèi)各點之間電位差大致不變,從而保護設(shè)備。電源保護器(SPD)是一種限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流的器件。按其在DCS中的用途可分為電源防雷器、I/O防雷器和通信線路防雷器3種。當(dāng)有連結(jié)電纜從室外或其它系統(tǒng)進入控制室時,裝設(shè)SPD可防護電子設(shè)備免遭雷電浪涌的閃擊。但如所有I/0通道都裝設(shè) SPD,成本將大幅上升。應(yīng)按實用性、發(fā)生雷擊事故的可能性和后果,合理配置防雷器,以免造成不必要的浪費。各種防雷器性能再好,如沒有很好的接地裝置也難奏效,因為以千安計算的強大雷電流要在地電阻上形成很高的電壓,接地電阻越大,該電壓就越高。因此,盡量減小接地電阻是有效防雷的基礎(chǔ)條件。
三、結(jié) 語
DCS的防雷工作不是簡單的避雷設(shè)施的安裝和堆砌,而是一項要求高、難度大的系統(tǒng)工程,涉及多方面因素。為此,必須貫徹經(jīng)濟、實用、高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、高起點、高可靠性原則,在遵守有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)參考和引入IEC有關(guān)防雷標(biāo)準(zhǔn)要求,以達到更好的防雷效果,確保DCS的可靠、穩(wěn)定、健康運行。
火電廠DCS物理分散設(shè)計
[作者:佚名 發(fā)表時間:2007-5-25 閱讀:225]
摘要:本文介紹了當(dāng)今幾家主要DCS品牌的產(chǎn)品狀況,針對火電廠的實際情況,就DCS應(yīng)用發(fā)展中的物理分散方面談了自己的看法,與同行探討。0 CIMS模型理論的發(fā)展
DCS于七十年代中期誕生以來,以其硬件品種少、可靠性高、容易維護,控制策略由軟件實現(xiàn)、靈活方便、功能強大、軟件組態(tài)也很簡單,運行人員監(jiān)盤面小、CRT監(jiān)視即能監(jiān)視局部控制回路、又能監(jiān)視全局等優(yōu)點迅速發(fā)展起來。尤其是近代大容量、高參數(shù)機細(xì)的安裝,電網(wǎng)對機組運行控制要求的提高,常規(guī)控制系統(tǒng)已不能勝任控制任務(wù),DCS以不可逆轉(zhuǎn)的形式在200MW以上機組廣泛應(yīng)用。近兩年來隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,DCS價格下降,小型發(fā)電機組、包括小型供熱鍋爐也都紛紛采用DCS來控制。目前,:DCS在火電機組上的應(yīng)用技術(shù)相當(dāng)成熟,應(yīng)用已基本 DCS完成控制任務(wù)的狀態(tài),向用好DCS,充分發(fā)揮、挖掘DCS潛力的方向轉(zhuǎn)變,使DCS 的應(yīng)用更上一層樓,發(fā)揮最大效益。
就火電廠的應(yīng)用情況來看,DCS應(yīng)用的發(fā)展面臨的任務(wù)基本上有三個方面,一是,隨著電力系統(tǒng)體制的改革,廠網(wǎng)分開、電力市場經(jīng)濟的來臨,電廠需要一個完整的計算機自動化網(wǎng)絡(luò),DCS生產(chǎn)商在這方面有非常多的可開拓的機遇。另一方面,就目前DCS的應(yīng)用水平來看,多數(shù)DCS應(yīng)用是就工程而作工程,僅僅完成機組控制系統(tǒng)的投運,完成生產(chǎn)過程的控制,許多高級應(yīng)用在國內(nèi)尚未涉及,沒有充分發(fā)揮DCS的 功能,在目前硬件 水平的基礎(chǔ)上可作的軟件工作非常多,性能計算、故障診斷、控制優(yōu)化運行指導(dǎo)、提高控 制性能、延長機組壽命、減少機組停運時間、節(jié)約原料等諸多方面的工作都有待去完成,著名的DCS廠商在這些方面都有豐富的軟 件,國內(nèi)廠家在這些方面也應(yīng)多作一些應(yīng)用開發(fā)和宣傳推廣工作,這些工作也有助于樹 立DCS生產(chǎn)商和其工程合作商的形象,增強 其競爭力,電站用戶在這方面也應(yīng)有所投入,這是一低投入高回報的項目。最后一方面,也是DCS概念本身應(yīng)該包括而至今未能創(chuàng)造效益的一項,DCS(distribute control system)的distribute不僅包括控制系統(tǒng)功能分散,而 還應(yīng)包括控制系統(tǒng)物理分散,以減少電纜量 和電纜敷設(shè)的施工費用,縮短熱控施工周期,減輕熱控施工前松后緊的矛盾。雖然DCS 物理分散后,系統(tǒng)維護比集中電子設(shè)備間形式困難,但通過完善DCS系統(tǒng)的自診斷功能可以得到彌補。本文著重就DCS廠家的硬 件及應(yīng)用情況,結(jié)合目前我國火電廠的實際 設(shè)計水平,就在火電廠熱工自動化設(shè)計中積 極穩(wěn)妥的進行DCS物理分散設(shè)計介紹作者的思路?,F(xiàn)場總線(FCS)
談到物理分散,首先應(yīng)想到的應(yīng)是FCS。近年來,DCS在工業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用,工程人員對其信賴感備增,數(shù)字化控制的特點 和優(yōu)越性越來越深刻的被人們所認(rèn)識。隨著 微電子技術(shù)及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)應(yīng)運而生?,F(xiàn)場總線是指在生產(chǎn)現(xiàn)場的測量控制設(shè)備與控制中心之間實現(xiàn)全數(shù)字、雙向、串行、多節(jié)點數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò),基于這種開放型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了新一代的全分布控制系統(tǒng)一現(xiàn)場總線,控制系統(tǒng)(FCS)。
FLS從概念上講,是一全新的系統(tǒng),有巨大的優(yōu)越性,在石油化工等—些領(lǐng)域已有成功應(yīng)用。但是,F(xiàn)CS的應(yīng)用是一系統(tǒng)工程,涉及到協(xié)議的統(tǒng)一,涉及到變送器、執(zhí)行機構(gòu)等各個環(huán)節(jié)設(shè)備的智能化及充足的產(chǎn)品供應(yīng),這些均不是—朝一夕能解決的事情。目前、FCS的狂熱思潮已經(jīng)過去,應(yīng)用的呼聲更趨于平靜。另外,F(xiàn)CS從工程技術(shù)方面講仍未定型,單元機組的協(xié)調(diào)控制等復(fù)雜算法應(yīng)在 FCS的哪—級去完成等等,仍是需研究確定的問題。因此,F(xiàn)CS作為“安全可靠”為第— 設(shè)計原則的火電廠控制系統(tǒng)設(shè)計選型,條件尚不具備。在所選用DCS允許的情況下,可在工藝系統(tǒng)的局部,例如燃油泵房,小范圍采用FCS產(chǎn)品,為FCS在火電廠的應(yīng)用積累經(jīng)驗。電子設(shè)備間分散
隨著網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)的發(fā)展,DCS應(yīng)用的推廣普及,響應(yīng)用戶的普遍需求,DCS網(wǎng)絡(luò)趨向于采用通用的網(wǎng)絡(luò)硬件和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,DCS廠商專注于測量控制卡件的生產(chǎn)和控制策略軟件的開發(fā);目前,大多數(shù)DCS的主干通訊網(wǎng)絡(luò)支持光纖介質(zhì),通訊網(wǎng)絡(luò)兩站之間的距離滿足電子設(shè)備間分散的要求,以下是電站常用的幾家DCS的通訊網(wǎng)絡(luò)情況。
MCS公司的MAXl000+PLUS系統(tǒng)采用 MAXnet通訊網(wǎng)絡(luò)連接工程師站、操作員站和機柜RPU(DPU柜),MAXnet通訊網(wǎng)絡(luò)采用 100Mbps的交換式以太網(wǎng).支持雙絞線和光纖介質(zhì),當(dāng)機柜距離控制室低于超過180m 時可采用雙絞線,超過18m時需采用光纖介質(zhì),可達1000m;ABB貝利公司symphony系統(tǒng)中用于過程控制和過程管理數(shù)據(jù)交換的控制網(wǎng)絡(luò)為Cnet,Cnet的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)用于連接現(xiàn)場控制站HCU(DPU柜)、人系統(tǒng)接口和系統(tǒng)工程設(shè)計工具,環(huán)形網(wǎng)絡(luò)使用存儲器插入式的存儲轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸率為10MB/S,可采用同軸電纜和光纖介質(zhì),相鄰兩節(jié)點之間的距離可達2000m以上:西門子公司的TXP 系統(tǒng)的電廠總線用于AS620自動控制系統(tǒng)(DPU柜)、0M650過程控制和管理系統(tǒng)的處理器PU/SU、ES680工程設(shè)計系統(tǒng)處理器ES 和DS670診斷系統(tǒng)處理器DS之間的通訊,終端總線用于PU/SU、OM650操作終端叮(操作員站)、ES680操作終端ET(工程師站)和 DS670操作終端DT之間的通訊,電廠總線和終端總線均是通過使用光纜的局域以太網(wǎng)建立起來的,采用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的碰撞檢測(CSMA/CD)協(xié)議,傳輸介質(zhì)可采用同軸電纜和光纖,最遠(yuǎn)距離可達4300m;上海??怂共ā?羅的I/ASefies系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)按節(jié)點的概念來構(gòu)成,I/ASeries系統(tǒng)各個站(控制處理機,應(yīng)用操作站處理機等)通過節(jié)點總線(Nodebus)相互連接形成過程管理和控制節(jié)點,節(jié)點總線符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn),采用總線形式,傳遞媒體為同軸電纜或光纜,通訊管理方式采用碰撞檢測方式,數(shù)據(jù)傳輸率為,10MB/S,節(jié)點總線段最大長度為0Om,利用節(jié)點總線擴展組件進行總線擴展,兩節(jié)點總線擴展組件之間距巨離最大300m,節(jié)點總線最大長度為 700m;控制處理機通過現(xiàn)場總線和現(xiàn)場總線組件連接,現(xiàn)場總線采用雙絞線時最大長度可達1800m,采用光纜時可達20km;西屋公司的Ovation系統(tǒng)的OvationFDDI通訊網(wǎng)絡(luò)以FDDI網(wǎng)絡(luò)(光纖分布式數(shù)據(jù)接口)為基礎(chǔ),通訊速率為l00Mbp/s,以光纖為介質(zhì),兩站之間距離可達2km,超過2km時,可選擇單模光纖,兩站之間距離可達60km,F(xiàn)DDI環(huán)形距離最大為200km。
從以上幾家電站常用的DCS來看,高速數(shù)據(jù)總線的通訊距離均能滿足主廠房內(nèi)控制機柜物理分散的要求。因此,完成DCS電子設(shè)備間分散,例如分別建立鍋爐電子設(shè)備間和汽機電子設(shè)備間,主要受主設(shè)備布置的制約。目前已有電廠在初步設(shè)計中即采用在鍋爐和汽機側(cè)分別設(shè)置鍋爐電子設(shè)備間和汽機電子設(shè)備間的布置方式。
在汽機房設(shè)立汽機電子設(shè)備間,應(yīng)充分考慮振動問題,確保滿足DCS機柜的要求。對于60MW機組,汽機部分的DCS機柜、繼電器柜、電源柜、ETS柜、TSI柜、DEH柜及 MEH柜等可全部放入汽機房電子設(shè)備間。由于機柜較多,可采用普通機柜,汽機電子設(shè)備間通過裝沒空調(diào),考慮防塵等措施滿足機柜的環(huán)境要求。
目前電氣進入DCS已有許多成功業(yè)績,電氣全部進入DCS(某些專有設(shè)備,例自動勵磁控制裝置、自動同期裝置等通過接口與 DCS連接)已成共識。電氣I/O點數(shù)占DCSI/ O點數(shù)的20%以上,因此,電氣部分DCS機柜就地布置,會創(chuàng)造相當(dāng)?shù)男б?。廠用電和發(fā)電機/變壓器組控制用DCS機柜可置于電氣配電間,電氣配電間的環(huán)境基本能滿足 DCS機柜對環(huán)境(溫度、濕度、風(fēng)塵及電磁環(huán)境等)的要求。配電間的環(huán)境不能滿足要求時,可通過改善配電間環(huán)境,或通過DCS采用密封機柜和加裝空調(diào)解決。另外,DCS卡件都有機柜的屏蔽,再通過良好的接地系統(tǒng)都能滿足對電磁環(huán)境的要求。實際上,電氣的一些微機控制裝置都在電氣配電間內(nèi)運行多年,且運行良好。3 遠(yuǎn)程I/O
目前,遠(yuǎn)程I/O基本上分為兩類,一是 DCS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程I/O、一是國產(chǎn)遠(yuǎn)程智能I/O
3.1 DCS一體化的遠(yuǎn)程I/O 在石油化工等行業(yè),DCS遠(yuǎn)程I/O的應(yīng)用較為普遍,由于電站本身的特點,DCS在電力系統(tǒng)的應(yīng)用到發(fā)展的過程中,幾乎都采用集中電子設(shè)備間的形式。近年來隨著DCS在電站應(yīng)用的普及,應(yīng)電站用戶的要求,各DCS廠商都不同程度的在遠(yuǎn)程I/O方面作了不少工作,但目前在國內(nèi)的應(yīng)用業(yè)績很少,下面是幾家 DCS產(chǎn)品遠(yuǎn)程I/O的特點和應(yīng)用情況:西門子公司的TXP系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線pmfibus連接處理器AP和遠(yuǎn)程站ET200,ET200有IP20、IP54、IP65等不同防護等級的產(chǎn)品,有專門的,手冊介紹,在一些電廠的循環(huán)水泵房等有應(yīng)用;MCS公司的MAXl000+PLUS的遠(yuǎn)程L/O 卡件與MAXl000+PLUS系統(tǒng)中相同并行總線 I/O卡件完全一樣,I/O卡件運行環(huán)境溫度為 0—60℃,遠(yuǎn)程I/O箱大小可選,防護等級IP65,通過總線擴展模件利用光纖連接遠(yuǎn)程I/O和電子設(shè)備間的DPU,距離可達1000米,在產(chǎn)品樣本中有專門的章節(jié)介紹,在國外有成功應(yīng)用,但在國內(nèi)尚無業(yè)績;西屋的OVATION系統(tǒng)的遠(yuǎn)程I/O柜與其標(biāo)準(zhǔn)機柜巨尺寸相同,工作溫度為0—60℃,國內(nèi)無應(yīng)用業(yè)績;ABB— BEILY的symphony系統(tǒng),遠(yuǎn)程I/O與主機柜之間距離為1300m,環(huán)境溫度要求為0—70℃,在國內(nèi)也無應(yīng)用業(yè)績。
由以上情況可看出,著名的DCS廠家都 有遠(yuǎn)程I/O產(chǎn)品,國內(nèi)應(yīng)用業(yè)績較少,但技術(shù) 上是成熟的,并且遠(yuǎn)程I/O的通訊總線可采 用冗余通訊總線,可靠性得到了保證。因此 可以說,遠(yuǎn)程I/O的應(yīng)用總是僅僅是DCS廠 家提供的柜體的防護等級和遠(yuǎn)程站規(guī)劃大小 的可選擇性問題,以及休用遠(yuǎn)程站機柜相對 于普通機柜增加的價格因素。
3.2 國產(chǎn)遠(yuǎn)程智能I/O 近年,國內(nèi)儀表生產(chǎn)商成功開發(fā)出自己 的分布式測控網(wǎng)絡(luò),比較有代表性的有南京 總參工程兵工程學(xué)院微機測控技術(shù)研究所開 發(fā)的893—數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),錫山市陽山儀器 {義表廠生產(chǎn)的IDAS智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。兩者在結(jié)構(gòu)上有相似之處,采用智能數(shù)據(jù)采 集前端,素稱黑匣子,就近布置于生產(chǎn)設(shè)備附近,采集過程參數(shù)并進行工程變換、越限報警 等數(shù)據(jù)處理,通過串行總線和置于主機內(nèi)的 網(wǎng)絡(luò)適配器與主機進行數(shù)據(jù)通訊。一個采集 網(wǎng)絡(luò)可掛50塊黑匣子,一塊黑匣子一般具有 20個左右的通道,智能數(shù)據(jù)采集前端采用密 封結(jié)構(gòu),可防塵防潮,環(huán)境溫度要求為—20℃—60℃,真正實現(xiàn)了分布式測量,近十年來,已大量應(yīng)用于火電廠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在小機 組生產(chǎn)過程監(jiān)控方面應(yīng)用非常廣泛。
在某些大中型火電機組采用DCS監(jiān)控的同時,為減小DCS規(guī)模,降低DCS造價,對一部分?jǐn)?shù)據(jù)的監(jiān)視也采用國產(chǎn)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),通常稱之為小DAS,其缺點是它的主機一般采用工控機,其監(jiān)視器與DCS的操作員站不夠協(xié)調(diào),另外,又增加了一個監(jiān)視點。為此在一些電廠的設(shè)計中,取消了小DAS的監(jiān)視器,利用其數(shù)據(jù)采集與處理功能,采集過程參數(shù),通過一定的通訊方式把采集到的參數(shù)傳給DCS進行監(jiān)視,相對DCS而言,稱之為遠(yuǎn)程智能I/O。
遠(yuǎn)程智能I/O與DCS之間的通訊基本上有四種方式,—是利用已開發(fā)的DCS和遠(yuǎn)程智能I/0的現(xiàn)成接口連接,目前只有少數(shù)可利用的產(chǎn)品;二是通過DCS局域,網(wǎng)的PC 機接口,增加PC機,該PC機既作為遠(yuǎn)程智能I/0的主機,也作為DCS的一個工作站:三是,當(dāng)DCS系統(tǒng)的操作管理站采用PC總線計算機時(目前DCS的操作管理站多采用 PC總線計算機),直接將智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適配器插kDCS的操作管理站,此時操作管理站亦作為智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的主機;四是通過串行口的方式,也是以往工程斗應(yīng)用最多的一種方式,通過智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的串行口適配器或其主機的RS232C、RS422/ 485串口與DCS控制站的串口相連接,這種連接方式受串行口速率的限制,但對于輔助測點參數(shù)采集的小系統(tǒng)來說足以滿足要求。這四種方式中第—種方式最理想,但可供應(yīng)用的產(chǎn)品太少,后三種方式都需要DCS和智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)廠家配合開發(fā)一些小程序,業(yè)主和設(shè)計院在這方面部應(yīng)協(xié)調(diào)好其中的關(guān)系。
這種DCS+國產(chǎn)智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的方式能節(jié)省一部分投資,在物理分散方面起一定的作用,對主輔設(shè)備金屬溫度群的輔助測點監(jiān)測采用國產(chǎn):智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)與DCS 通訊的方式也得到了電力規(guī)劃總院的推薦。
3.3 遠(yuǎn)程I/0的選用
在控制系統(tǒng)的配置中到底采用DCS一體化的遠(yuǎn)程I/O,還是采用國產(chǎn)化的遠(yuǎn)程智能I/0,應(yīng)根據(jù)所選用的DCS、工程中熱控系統(tǒng)的投資以及應(yīng)用場合而定。對泵和風(fēng)機、循環(huán)水泵房、燃油泵房的參數(shù)采集和控制,由于L/O點較為集中、數(shù)量較多、同時有輸入和輸出、且遠(yuǎn)程I/0布置的環(huán)境都較好,因此采用DCS一體化的遠(yuǎn)程I/0。鍋爐和汽機的金屬溫度,發(fā)電機的線圈、鐵心、氫氣和冷卻水溫度,輔機軸承溫度等輔助測點的監(jiān)視可采用國產(chǎn)遠(yuǎn)程智能,I/O。
按以往的工程經(jīng)驗,DCS一體化的遠(yuǎn)程 I/O的工程造價是國產(chǎn)遠(yuǎn)程智能I/O造價的兩倍以上,當(dāng)選用的DCS合適,并且工程I&C 投資允許的情況下,也可選用DCS一體化的遠(yuǎn)程I/0,這樣設(shè)備選型統(tǒng)一、便于施工管理,設(shè)備間的工作也更協(xié)調(diào),通訊也更可靠。若選用DCS一體化的遠(yuǎn)程:I/O,在測點和控制點較為集中的區(qū)域,除MFF、汽機跳閘等保護回路相關(guān)的測點采用硬接線的方式外,應(yīng)積極采用遠(yuǎn)程I/O。四 結(jié)論
作為工程設(shè)計項目,產(chǎn)品的選用應(yīng)是有成熟應(yīng)用經(jīng)驗的產(chǎn)品,因此、在熱工自動化系統(tǒng)設(shè)計中,F(xiàn)CS不能作為主要控制系統(tǒng)選型;在鍋爐房與汽機房就近分設(shè)鍋爐電子設(shè)備間和汽機電子設(shè)備間是實現(xiàn)DCS地理分散的穩(wěn)妥方式;電氣設(shè)備間內(nèi),除進入保護的主要輔機I/O點外,采用DCS機柜和遠(yuǎn)程:L/0柜就地布置;循環(huán)水泵房、燃油泵房的監(jiān)測控制采用DCS遠(yuǎn)程I/0柜;主設(shè)備金屬溫度、輔機軸溫等僅為監(jiān)視的項目采用國產(chǎn)遠(yuǎn)程I/O,或者測點較為集中的區(qū)域采用DCS一體化的遠(yuǎn)程I/O。
第二篇:DCS系統(tǒng)防病毒防范措施
DCS系統(tǒng)防病毒防范措施
1、熱工人員應(yīng)分級授權(quán)使用工程師工作站、操作員站等人機接口。
2、嚴(yán)禁在DCS系統(tǒng)中使用非DCS軟件。
3、嚴(yán)禁非授權(quán)人員使用工程師站和操作員站電腦人機接口。
4、運行操作員站電腦盤柜門鎖門,鑰匙由專人保管。(值長保管)
5、運行操作員站電腦外接USB口進行禁用。
6、在易受攻擊破壞的系統(tǒng)上安裝正版防毒殺毒軟件,并保證其實時監(jiān)控并定期對系統(tǒng)殺毒軟件病毒庫進行升級。
7、嚴(yán)禁在系統(tǒng)操作電腦上使用移動存儲設(shè)備。(包括手機、優(yōu)盤、移動硬盤等)
8、對系統(tǒng)內(nèi)用戶名和密碼進行專人專管,并注意提高密碼可靠性。
9、系統(tǒng)管理員定期為系統(tǒng)做好備份,備份應(yīng)與現(xiàn)系統(tǒng)保持一致,且至少有兩套備份;系統(tǒng)管理員在使用外存儲設(shè)備之前,必須對外存儲設(shè)備進行查殺毒工作(外存儲設(shè)備為DCS系統(tǒng)專用的)。
10、在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點主機中加裝防火墻軟件。
11、系統(tǒng)管理員應(yīng)關(guān)注系統(tǒng)軟件的升級補丁,及時完成升級工作以提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。
檢修部熱工專業(yè)
2011年11月8日
第三篇:DCS故障分析處理及維護防范措施
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關(guān)鍵詞: DCS 故障
摘要:本文結(jié)合火電廠DCS在生產(chǎn)運行中出現(xiàn)的故障實例,對DCS故障進行了分類和分析,并就如何維護DCS以及減少DCS故障提出了具體辦法和措施。
一、分散控制系統(tǒng)(DCS)概述
DCS具有通用性強、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機界面友好、安裝簡單規(guī)范化、調(diào)試方便、運行安全可靠的特點,在國內(nèi)外電力、石油、化工、冶金、輕工等生產(chǎn)領(lǐng)域特別是大型發(fā)電機組有著較為廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)應(yīng)用較多的的品牌主要有:
(1)國外品牌:美國ABB、西屋、德國西門子、日本橫河、日立等;
(2)國內(nèi):國電智深、和利時、新華等。
DCS的安全、可靠與否對于保證機組的安全、穩(wěn)定運行至關(guān)重要,若發(fā)生問題將有可能造成機組設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞甚至人身安全事故。所以非常有必要分析DCS運行中出現(xiàn)的各類問題,采取措施提高火電廠DCS的安全可靠性。
二、DCS在生產(chǎn)過程中的故障情況
每個廠家的DCS都有其各自的特點,因此其故障的現(xiàn)象分析和處理不盡相同,但歸納起來由DCS引起機組二類及以上障礙可劃分為三大類:
(1)系統(tǒng)本身問題,包括設(shè)計安裝缺陷、軟硬件故障等。
(2)人為因素造成的故障,包括人員造成的誤操作,管理制度不完善及執(zhí)行環(huán)節(jié)落實。
(3)系統(tǒng)外部環(huán)境問題造成DCS故障。如環(huán)境溫度過高、濕度過高或過低、粉塵、振動以及小動物等因素造成異常。
2.1 DCS本身問題故障實例
此類故障在生產(chǎn)過程中較為常見,主要包括系統(tǒng)設(shè)計安裝缺陷,控制器(DPU或CPU)的死機、脫網(wǎng)等故障,操作員站黑屏,網(wǎng)絡(luò)通訊堵塞,軟件存在缺陷,系統(tǒng)配置較低,與其他系統(tǒng)及設(shè)備接口存在問題等。
2.1.1 電源及接地問題:
(1)某電廠DCS電源系統(tǒng)采用的是ABB公司Symphony III型電源,但基建時仍按照II型電源的接地方式進行機柜安裝,與III型電源接地技術(shù)要求差異很大。機組投產(chǎn)以來發(fā)生多次DCS模件故障、信號跳變、硬件燒壞的情況,疑與接地系統(tǒng)有關(guān)。同樣,某電廠在基建期間DCS接地網(wǎng)設(shè)計制作安裝存在問題,DCS系統(tǒng)運行后所有熱電阻熱電偶溫度測點出現(xiàn)周期波動。
(2)某廠因電源連線松動而導(dǎo)致汽機側(cè)控制系統(tǒng)失效。
經(jīng)驗教訓(xùn):DCS沒有良好的接地系統(tǒng)和合理的電纜屏蔽,不僅系統(tǒng)干擾大,控制系統(tǒng)易誤發(fā)信號,還易使模件損壞??梢?,UPS電源、控制系統(tǒng)接地等存在問題將給電廠投產(chǎn)后DCS的安全穩(wěn)定運行留下極大隱患。因此,DCS系統(tǒng)電源設(shè)計一定要有可靠的后備手段,負(fù)荷配置要合理并有一定余量;DCS的系統(tǒng)接地必須嚴(yán)格遵守制造廠技術(shù)要求(如制造廠無特殊說明應(yīng)按照DLT774規(guī)定執(zhí)行),所有進入DSC系統(tǒng)控制信號的電纜必須采用質(zhì)量合格的屏蔽電纜,并要同動力電纜分開敷設(shè)且有良好的單端接地。
2.1.2 系統(tǒng)配置問題:
(1)浙江某電廠DCS(T-ME/XP系統(tǒng))頻繁故障和死機造成機組停運事故。
7、8機組(2*330MW),從1997年2月試生產(chǎn)至5月,兩臺機組共發(fā)生22次DCS系統(tǒng)故障和死機,造成機組不正常跳閘8次。之后又多次? 發(fā)生操作畫面故障(8號機組有兩次發(fā)生全部6臺操作站“黑屏”),嚴(yán)重威脅機組安全。經(jīng)分析認(rèn)為其DCS系統(tǒng)存在以下幾個方面的問題:(1)DCS工程設(shè)計在性能計算軟件、開關(guān)量冗余配置上存在問題。(2)硬件配置不匹配(其中包括T-ME和T-XP兩種系統(tǒng)的匹配和通信問題)。(3)個別硬件設(shè)計不完善。(4)進一步分析,關(guān)鍵的CS275(下層T-ME)通訊總線負(fù)荷率過高出現(xiàn)“瓶頸”問題現(xiàn)象。而歐洲T-ME/XP系統(tǒng)用戶在配置合理的前提下,T-ME/XP系統(tǒng)使用情況基本良好。
(2)某電廠在200MW機組的熱控系統(tǒng)自動化改造上使用的DCS,由于系統(tǒng)配置的負(fù)荷率計算不準(zhǔn)且為了減少投資,技術(shù)指標(biāo)均接近允許極限,加之該系統(tǒng)有運行時中間虛擬I/O點量大的特點,所以在改造后期調(diào)試時發(fā)現(xiàn)個別控制器的負(fù)荷率竟超過了90%,個別軟手操操作響應(yīng)竟接近1min,根本無法使用,后經(jīng)過大幅度調(diào)整(系統(tǒng)重新增加配置),才解決了這個問題。
(3)東北某600MW機組,由于招標(biāo)技術(shù)規(guī)范對I/O通道隔離性質(zhì)表述不到位,因此DCS廠家做的配置很低,結(jié)果在調(diào)試時燒損了大量的I/O板,后來改變了隔離方式和更改換了硬件,電廠又花費了許多資金,也抵消了當(dāng)初的招標(biāo)價格優(yōu)勢。此外,電纜的質(zhì)量與屏蔽問題也必須高度重視,重要信號及控制應(yīng)使用計算機專用屏蔽電纜,許多改造工程正是由于電纜的問題導(dǎo)致電纜不得不重新敷設(shè),影響了工期。
(4)某電廠300MW機組新華XDPS-400系統(tǒng)工程師站頻繁死機,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)其運行程序較多:多個虛擬DPU、歷史數(shù)據(jù)記錄、性能計算、報表等。把歷史數(shù)據(jù)分配至別的人機接口站問題解決。
2.1.3 控制器(DPU或CPU)故障
(1)某電廠300MW #2機組HIACS-5000CM控制系統(tǒng)FSSS1的CPU故障,且未將控制權(quán)交出,從CPU未能切換為主控,導(dǎo)致該部分系統(tǒng)控制設(shè)備無法操作(設(shè)備保持原狀態(tài)工作)。在對主CPU執(zhí)行在線更換步序至停電時,從CUP切換主控CPU,系統(tǒng)設(shè)備受控,更換原主控CPU后系統(tǒng)一切正常。
(2)ABB早期某時間生產(chǎn)的SYMPHONY 同一PCU機柜內(nèi)不同控制器之間通訊出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況,通過升級固件這一問題得到解決;
(3)新華控制XDPS系統(tǒng)早期某批次DPU曾多次出現(xiàn)離線、死機現(xiàn)象,經(jīng)檢查為DPU卡件個別電容問題,經(jīng)升級更換卡件問題解決。
由于目前DCS的控制器均為冗余配置,大大減少了主控制器“異常”引發(fā)機組跳閘的次數(shù)。但是,一旦一對冗余的控制器同時死機,將直接威脅到安全生產(chǎn),對于此類情況一定要采取措施切實避免。
2.1.4 DCS網(wǎng)絡(luò)故障
(1)某電廠西屋WDPF控制系統(tǒng),由于多次改造系統(tǒng)增加了大量測點和自動控制回路,系統(tǒng)負(fù)荷率高達70%以上,造成網(wǎng)絡(luò)通訊堵塞,多次出現(xiàn)操作員進行操作、切換畫面時間過長、畫面黑屏等問題。后經(jīng)升級改造為OVATION系統(tǒng),系統(tǒng)正常。
(2)某電廠600MW機組負(fù)荷508MW,工況穩(wěn)定,汽輪機所有調(diào)門突然大幅擺動,經(jīng)檢查故障原因是機組運行時M5 控制器的轉(zhuǎn)速信號短時間內(nèi)由3000r/min 變成了0r/min,又馬上恢復(fù),調(diào)門擺動的原因也是M3和M5通訊時出現(xiàn)掉數(shù)據(jù)現(xiàn)象,導(dǎo)致Trip Bias(跳閘偏置)信號在機組運行時由0變?yōu)?,引起所有調(diào)門大幅擺動。對該問題采取措施:對PCU 控制總線的通訊信號進行多重化處理,對通訊信號增加一定延時,躲過通訊信號瞬間跳變;對重要的通訊信號采用了通訊冗余。
2.1.5 DCS軟件問題
(1)某電廠300MW供熱機組DCS調(diào)試過程中未對測點品質(zhì)參數(shù)進行修改,致使其模擬量測點只有在斷線的情況下才認(rèn)為是壞品質(zhì)測點,未充分起到品質(zhì)校驗功能。后對所有測點品質(zhì)參數(shù)進行了設(shè)置,提高了設(shè)備運行的可靠性。
(2)HIACS-5000CM控制系統(tǒng)畫面組態(tài)時,雙擊grab組態(tài)工具后,彈出 c++錯誤窗口無法正常使用。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)grab.ini 文件被改動過,從其他機器拷貝文件覆蓋后,工具恢復(fù)正常。因為grab 非正常退出后保留了錯誤的信息在grab.ini 文件中。
(3)某電廠除氧器水位控制回路邏輯是由高加水位控制邏輯拷貝修改而成,修改過程不徹底,PID參數(shù)未根據(jù)除氧器情況設(shè)置整定,造成運行中除氧器上水門發(fā)散調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)品質(zhì)惡化。采取措施:檢查邏輯,重新整定PID參數(shù)。
2.1.6 系統(tǒng)接口問題
某電廠200MW供熱機組電氣并網(wǎng)信號至DEH只有一路,在機組正常運行的過程中該電氣并網(wǎng)輔助接點故障出現(xiàn)抖動,造成汽輪機跳閘。采取措施:使用屏蔽通訊電纜,增加冗余接點信號,并進行3取2邏輯判斷。
2.2 人為因素造成DCS故障實例
人為因素造成DCS的故障,在生產(chǎn)過程中也較為常見。包括人員造成的誤操作,管理制度不完善及未按規(guī)程規(guī)定執(zhí)行工作步驟等。
2.2.1 未按規(guī)程規(guī)定執(zhí)行工作步驟
(1)某電廠新華XDPS系統(tǒng)DEH的#12DPU故障,對其在線更換,使用的是小機MEH系統(tǒng)的DPU備品。在更換DPU后,只將#32主控DPU拷貝至#12副控未寫電子磁盤,其實質(zhì)只是將副控DPU的內(nèi)存內(nèi)容與主控保持一致,#12DPU電子磁盤內(nèi)容仍為MEH小機控制邏輯。在系統(tǒng)停電吹灰后,按順序啟動#12DPU成為主控,由于其邏輯為MEH邏輯而非DEH邏輯,造成系統(tǒng)通訊異常、數(shù)據(jù)頻閃、畫面顯示不正常,人機接口站無法操作。在重新對#12DPU送電,拷貝#32DPU邏輯并寫盤后正常。
(2)某電廠HIACS-5000CM控制系統(tǒng),循環(huán)水泵房遠(yuǎn)程I/O卡件更換,未執(zhí)行在線更換操作步驟,其卡件未能激活進入工作狀態(tài),導(dǎo)致現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)與DCS畫面不符,設(shè)備無法控制。執(zhí)行在線更換步序后,系統(tǒng)正常。
2.2.2 人員誤操作
(1)某電廠機組運行中,在進行處理缺陷時工作人員誤動DCS繼電器柜繼電器造成引風(fēng)機跳閘,鍋爐MFT。
(2)某電廠DCS卡件故障,在進行更換卡件過程中,由于工作人員未認(rèn)真核對設(shè)備、卡件跳線錯誤,導(dǎo)致新更換的卡件燒損。
2.2.3 管理制度不完善
(1)某電廠DCS系統(tǒng)管理制度不完善,未對軟件升級、備份等工作進行規(guī)定。其輔網(wǎng)水處理POK1操作員站在升級打補丁后,未進行備份。該操作員站硬盤出現(xiàn)故障在進行系統(tǒng)恢復(fù)后,由于其軟件版本較低,導(dǎo)致與網(wǎng)絡(luò)通訊不正常,數(shù)據(jù)不刷新。
(2)某電廠操作員站管理不嚴(yán),其放置于集控室的主機USB端口及光驅(qū)未進行有效封閉,個別運行人員夜班期間利用操作員站玩游戲、看電影,導(dǎo)致操作員站死機。
2.3 外部環(huán)境因素造成DCS故障實例
外部環(huán)境因素造成DCS故障的數(shù)量相比于前兩類問題而言相對較少,但在實際生產(chǎn)過程中也時有發(fā)生。
(1)某電廠電子設(shè)備間風(fēng)道口正處于DPU機柜上方,由于設(shè)計和其他原因,機組運行中消防水通過風(fēng)道流入DCS機柜,導(dǎo)致DPU、服務(wù)器等設(shè)備進水燒損,機組停運。
(2)某電廠循環(huán)水泵房遠(yuǎn)程IO柜,由于底部封堵不嚴(yán),造成冬季老鼠竄入,在機柜上部溫度較高處構(gòu)筑巢穴,最終造成遠(yuǎn)程IO脫雙網(wǎng)。
(3)某電廠電子設(shè)備間的封閉性較差,卡件、DPU積灰較為嚴(yán)重,曾多次出現(xiàn)故障。在采取完善電子間封閉、加裝空調(diào)等措施后卡件、DPU等故障基本杜絕。
三、DCS系統(tǒng)故障防范及維護措施
通過以上諸多故障實例,我們不難看出,降低DCS系統(tǒng)的故障幾率,必須做好分散控制系統(tǒng)從選型設(shè)計到運行、維護的全方位工作。
3.1 DCS的選型設(shè)計調(diào)試
3.1.1無論新建機組還是升級改造的DCS,系統(tǒng)和控制器的配置要重點考慮可靠性和負(fù)荷率(包括冗余度)指標(biāo)。通訊總線負(fù)荷率設(shè)計必須控制在合理的范圍內(nèi),控制器的負(fù)荷率要盡可能均衡,要避免因涉及規(guī)模大而資金不足所帶來的、影響系統(tǒng)安全運行的“高負(fù)荷”問題的發(fā)生。
3.1.2系統(tǒng)控制邏輯的分配,不宜過分集中在某個控制器上,主要控制器應(yīng)采用冗余配置。
3.1.3電源設(shè)計必須合理可靠。一是要強調(diào)電源設(shè)計的負(fù)荷率;二是要強調(diào)電源的冗余配置方式,同時一定要保證兩路電源的獨立性。
3.1.4要注重DCS系統(tǒng)接口的可靠性措施。強調(diào)重要接口的冗余度和接口方式的選擇,主要是注意可靠性和實時性。
3.1.5對于DCS系統(tǒng)接地一定按廠家要求執(zhí)行,避免接地問題造成系統(tǒng)大面積故障。應(yīng)注重考慮系統(tǒng)的抗干擾措施、自診斷和自恢復(fù)能力,I/O通道應(yīng)強調(diào)隔離措施。電纜的質(zhì)量與屏蔽問題也必須高度重視,重要信號及控制應(yīng)使用計算機專用屏蔽電纜。
3.1.6要充分考慮主輔設(shè)備的可控性,要根據(jù)設(shè)備的運行特點和各種工況下機組處理緊急故障的要求,配置操作員站和后備手操裝置。緊急停機停爐按鈕配置,應(yīng)采用與DCS分開的單獨操作回路。同時,不能盲目地追求人機界面的“簡潔化”,系統(tǒng)配置還應(yīng)以滿足安全生產(chǎn)為第一位。特殊有關(guān)安全的緊急干預(yù)性操作不能完全建立在DCS完好的基礎(chǔ)上。
3.1.7對涉及機組安全的執(zhí)行機構(gòu)、閥門等外圍設(shè)備,在設(shè)計與配置時,要保證這些關(guān)鍵設(shè)備在失電、失氣、失信號或DCS系統(tǒng)失靈的情況下,能夠向安全方向動作或保持原位。
3.1.8對于保護系統(tǒng),應(yīng)采用多重化信號攝取法,并合理使用閉鎖條件,使信號回路具有邏輯判斷能力。
3.1.9在調(diào)試期間按照調(diào)試大綱和具體辦法,對所有邏輯、回路、工況進行測試。
3.2 DCS運行、啟停維護
3.2.1做好維護準(zhǔn)備工作
做好DCS系統(tǒng)的維護工作,主要包括:
(1)維護人員應(yīng)了解系統(tǒng)總體設(shè)計思路。熟悉DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能構(gòu)成,了解系統(tǒng)設(shè)備硬件知識,熟知各部件如控制器、IO卡件、電源等正常狀態(tài)和異常狀態(tài),熟練掌握DCS組態(tài)軟件。
(2)系統(tǒng)的備份:包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序、引導(dǎo)啟動盤、控制系統(tǒng)軟件、授權(quán)盤、控制組態(tài)數(shù)據(jù)庫,并控制組態(tài)數(shù)據(jù)是最新的和完整的。針對實際使用中的光盤容易磨損的缺點,注意多做備份,并采用移動硬盤、U盤、硬盤等備份形式確保各軟件的保存。
(3)硬件儲備: 對易損、使用周期短的部件和關(guān)鍵部件如鍵盤鼠標(biāo)、I/ O 模塊、電源、通訊卡等都應(yīng)根據(jù)實際情況作適量的備份,保證各類型卡件、模塊備品不少于1個,并按照制造廠要求存放,如有條件應(yīng)對備品進行校驗,切實掌握備品卡件模塊狀態(tài)。
(4)整理各類產(chǎn)品的售后服務(wù)范圍、時間表,形成一份硬件生產(chǎn)廠家、系統(tǒng)設(shè)計單位技術(shù)支持人員通信錄,充分利用DCS供貨商和系統(tǒng)設(shè)計單位技術(shù)支持。
3.2.2 日常維護
系統(tǒng)的日常維護是DCS系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行的基礎(chǔ),主要的維護工作有以下幾點:
(1)根據(jù)25項反措要求、DL/T774檢修維護規(guī)程等制度文件規(guī)定,完善DCS系統(tǒng)管理制度。
(2)保證電子設(shè)備間的良好封閉,防止小動物竄入,減小粉塵對元件運行及散熱產(chǎn)生的不良影響,保證溫度、濕度符合制造廠規(guī)定,避免由于溫度、濕度急劇變化導(dǎo)致在系統(tǒng)設(shè)備上的凝露??煽紤]將DCS電子間的環(huán)境溫度信號引入CRT中,并有報警。
(3)每天檢查系統(tǒng)各機柜風(fēng)扇是否工作正常,風(fēng)道有無阻塞,以確保系統(tǒng)各設(shè)備能長期可靠地運行。
(4)保證系統(tǒng)供電電源質(zhì)量且為兩路電源可靠供電,當(dāng)任一電源失去即報警。
(5)電子設(shè)備間禁止使用無線通訊工具,避免電磁場對系統(tǒng)的干擾,避免移動運行中的操作站、顯示器等,避免拉動或碰傷設(shè)備連接電纜和通訊電纜等。
(6)規(guī)范DCS系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件管理,軟件的修改、更新、升級必須履行審批授權(quán)及負(fù)責(zé)人制度。嚴(yán)禁使用非正版軟件和安裝與系統(tǒng)無關(guān)軟件,做好主機USB端口、光驅(qū)等的封閉管理工作。
(7)做好各控制回路的PID參數(shù)、調(diào)節(jié)器正反作用等系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄工作。
(8)檢查控制主機、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤等硬件是否完好,實時監(jiān)控工作是否正常。查看故障診斷畫面,是否有故障提示。
(9)DCS設(shè)備包括DPU、人機接口站等上電應(yīng)按照一定次序逐一進行,每臺設(shè)備上電觀察正常后再進行下一設(shè)備上電,避免出現(xiàn)異常難于分析。上電后,通信接頭不能與機柜等導(dǎo)電體相碰,互為冗余的通信線、通信接頭不能碰在一起,以免燒壞通信網(wǎng)卡。
(10)定期對DCS主系統(tǒng)及與主系統(tǒng)連接的所有相關(guān)系統(tǒng)的通信負(fù)荷率進行在線測試。檢查冗余主從設(shè)備狀態(tài),條件許可或定期進行主從設(shè)備切換,對設(shè)備自行切換的原因進行檢查分析。
(11)增加組態(tài)易讀性:對重要組態(tài)頁增加了中文描述;對重要保護系統(tǒng)編寫與組態(tài)一致的詳細(xì)邏輯說明書;編制試驗操作卡并保證隨時更新。規(guī)范DCS組態(tài)作業(yè),機組運行中盡量不做重大組態(tài)修改。必須進行組態(tài)時應(yīng)慎重,充分做好相應(yīng)的技術(shù)措施和安全措施,確保DCS和機組的安全穩(wěn)定運行。
(12)定期逐臺重新啟動所有人機接口站一次(建議2、3個月左右),以消除計算機長期運行的累計誤差。
3.2.3 停運維護
機組檢修期間應(yīng)對DCS 系統(tǒng)應(yīng)進行徹底的維護,主要包括:
(1)利用機組檢修時間逐個復(fù)位DCS系統(tǒng)的DPU、CPU和操作員站及數(shù)據(jù)站;刪除組態(tài)中的無效I/O點,對組態(tài)進行優(yōu)化。
(2)系統(tǒng)冗余測試: 對冗余電源、服務(wù)器、控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)進行冗余測試。注意觀察系統(tǒng)停運過程中各設(shè)備停電時,主從設(shè)備切換、網(wǎng)絡(luò)、人機接口站是否正常;系統(tǒng)檢修重新上電后對各設(shè)備進行切換測試。
(3)系統(tǒng)灰塵清除:系統(tǒng)停運的情況下,整個系統(tǒng)進行吹灰,包括計算機內(nèi)部、控制站機籠、電源箱、風(fēng)扇、機柜濾網(wǎng)等部件的灰塵清理。
(4)系統(tǒng)供電線路檢修,對UPS進行供電能力測試和實施放電操作。同時注意檢查DPU主機卡CMOS電池電量,進行定期更換,防止因電池而引起的CMOS數(shù)據(jù)丟失。
(5)接地系統(tǒng)檢修。包括端子檢查、對地電阻測試。
(6)現(xiàn)場設(shè)備檢修,根據(jù)檢修維護規(guī)程,參照有關(guān)設(shè)備說明書進行。
(7)檢查DCS系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的接口,重要信號冗余處理,與其他系統(tǒng)的通信視其具體情況,采取單向傳輸和加裝防火墻措施。
(8)系統(tǒng)上電:系統(tǒng)大修后維護負(fù)責(zé)人確認(rèn)條件具備,方可上電。并應(yīng)嚴(yán)格遵照上電步驟進行。
3.2.4 故障檢修維護
系統(tǒng)在發(fā)生故障后應(yīng)進行被動性維護,主要包括以下工作:
(1)在日常工作中應(yīng)認(rèn)真按照25項反措要求,充分做好包括DPU(CPU)死機、網(wǎng)絡(luò)通訊崩潰在內(nèi)的各種事故預(yù)想,將運行緊急處理措施、安全措施、技術(shù)措施、檢修步驟編寫成冊,確保機組的安全運行。
(2)處理DCS故障按照制造廠應(yīng)用手冊中的要求開展工作,更換前確認(rèn)卡件模塊型號、地址(應(yīng)確保與其他設(shè)備地址不沖突)、跳線等與被更換卡件一致并嚴(yán)格執(zhí)行在線更換程序。
(3)故障被動維護同樣應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度,避免搶修冒進,應(yīng)結(jié)合具體故障表現(xiàn)進行詳細(xì)分析。根據(jù)DCS系統(tǒng)自診斷報警、故障現(xiàn)象判斷,找到故障點,通過報警的消除來驗證維修結(jié)果。如:通信接頭接觸不良會引起通信故障,確認(rèn)通信接頭接觸不良后,利用工具重做接頭;通信線破損應(yīng)及時更換。某個卡件故障燈閃爍或者卡件上全部數(shù)據(jù)都為零,可能的原因是組態(tài)信息有錯、卡件處于備用狀態(tài)而冗余端子連接線未接、卡件本身故障、該槽位沒有組態(tài)信息等。當(dāng)某一生產(chǎn)狀態(tài)異?;驁缶瘯r,可以先找到反映此狀態(tài)的儀表,然后順著信號向上傳遞的方向,用儀器逐一檢查信號的正誤,直到查出故障所在。
(4)現(xiàn)場設(shè)備故障檢修必須開具工作票,做好DCS強制和隔離措施。閥門維修時,應(yīng)起用旁路閥。檢修結(jié)束后及時通知集控運行人員進行檢驗,操作人員應(yīng)將自控回路切為手動。
(5)當(dāng)出現(xiàn)較大規(guī)模的硬件故障、原因不明故障或超出本廠維護人員技術(shù)水平的故障時,除當(dāng)時采取緊急備件更換工作外,要及時和廠家取得聯(lián)系,由廠家專業(yè)技術(shù)支持工程師進一步確認(rèn)和排除故障。
四、結(jié)束語
DCS應(yīng)進行從設(shè)計、施工、調(diào)試、運行進行全過程全方位管理,作為系統(tǒng)維護人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)配置和生產(chǎn)設(shè)備控制情況,制定科學(xué)、合理、可行的維護策略和方式方法,做到預(yù)防性維護、日常維護緊密配合,進行系統(tǒng)的、有計劃的、定期的維護,對運行中出現(xiàn)的各種故障,應(yīng)具體問題具體分析。減少DCS的故障關(guān)鍵是要做到預(yù)防第一,保證系統(tǒng)在要求的環(huán)境下長期良好地運行。
第四篇:移動通信基站引入雷電的主要途徑及防護措施
移動通信基站引入雷電的主要途徑及防護措施
摘要分析了移動通信基站引入雷電災(zāi)害的主要途徑,并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了移動通信基站鐵塔和通信機房防雷、架空管線防雷、天饋線防雷、等電位連接以及降低接地電阻值等雷電防護措施,使防雷方案的制定做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理。
關(guān)鍵詞通信基站;雷電;引入途徑;防護措施
隨著通信行業(yè)的迅速發(fā)展,微電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,通信設(shè)備的集成度越來越高,其耐壓水平也越來越低[1]。由于移動通信基站分布范圍廣,位置處于制高點,容易遭受雷擊災(zāi)害[2]。雷電具有很強的破壞性,一旦通信基站遭受雷擊,容易造成通信設(shè)備損壞,通信信號中斷,給社會帶來較大的經(jīng)濟影響,因此做好移動通信基站的防雷是一項重要的工作[3]。
1雷擊移動通信站的主要途徑
1.1雷電通過基站鐵塔和天饋線侵入
一般的基站鐵塔高度為40~60 m,有些高達70~90 m。當(dāng)鐵塔的避雷針受到直接雷擊時,雷電流通過鐵塔,經(jīng)其接地裝置散流入地,使地網(wǎng)地電位升高,導(dǎo)致基站地網(wǎng)與設(shè)備之間產(chǎn)生很高的電位差而形成地電位反擊,對通信設(shè)備造成損壞。如果天饋線為同軸電纜,在導(dǎo)體上感應(yīng)出較強的感應(yīng)電流,即為同軸電纜的感應(yīng)電流。感應(yīng)電流經(jīng)同軸電纜從鐵塔天線進入基站機房,進入收發(fā)信機,燒壞移動通信設(shè)備。
1.2雷電通過架空管線侵入
移動通信系統(tǒng)基站的架空管線是引入雷害的重要途徑。當(dāng)雷云放電時,其空間形成強大的電場,在架空管線靠近終端時,主要成分是水平電場,出現(xiàn)在電場中的突出物體最易出現(xiàn)感應(yīng)電荷的集中,使其周圍電場強度顯著增加,架空管線很容易發(fā)生尖端放電而被雷電擊中。當(dāng)架空管線遇雷電侵襲時,將過電壓引入基站機房,很可能燒壞基站的通信設(shè)備。雷云對地放電也會在架空管線上感應(yīng)過電壓,該過電壓也會對電源設(shè)備造成威脅。
1.3雷電電磁感應(yīng)影響
接閃器在接閃過程中,雷電流強度大,放電時間短,在接閃器和引下線周圍將產(chǎn)生較大的瞬時電磁場。在強磁場作用下,處于磁場中的導(dǎo)體將產(chǎn)生高達幾千至幾萬伏的感應(yīng)電壓,如此之高的感應(yīng)電壓勢會造成通信設(shè)備的損壞。移動通信設(shè)備是集成化較高的設(shè)備,耐沖擊力相對較差,因此受雷電感應(yīng)的影響較大。
1.4基站機房引入雷電
當(dāng)移動基站機房建在山頂上,機房位置的海拔高度很高時,直擊雷可能繞過避雷針從橫向及斜面擊中被保護物,這種現(xiàn)象叫雷電繞擊。在這種情況下,孤立的避雷針往往已不能防御雷電對機房的直擊。因此,基站機房必須采取必要的防雷措施。
2通信基站的綜合防雷措施
2.1鐵塔的防雷
鐵塔頂部天線平臺處,塔身中部及塔基處應(yīng)預(yù)留接地孔,或?qū)⒏浇砭o固螺栓改用加長緊固螺栓作接地點。因鐵塔較高,上述相鄰2個接地點之間距離超過60 m時,需在該網(wǎng)點之間增加1個接地點。一定要保證連接點的數(shù)量和分散性,以利于分散雷電流。鐵塔為落地塔時,其鐵塔地網(wǎng)與機房地網(wǎng)之間應(yīng)每間隔3~5 m相互焊接連通1次,且至少有2處相互連通。鐵塔四腳與其他地網(wǎng)就近焊接連通。移動通信天線應(yīng)有防直擊雷的保護措施。天線鐵塔設(shè)避雷針并與鐵塔焊接。天線安裝位置應(yīng)在避雷針的防雷保護區(qū)內(nèi)。避雷針與鐵塔焊接的目的就是確保避雷針有良好的接地線,以保證雷電流及時流入大地。
第五篇:住房信貸風(fēng)險的形成途徑及防范措施重點
住房信貸風(fēng)險的形成途徑及防范措施(1)
近年來,我國房地產(chǎn)投資額年平均增長率達到20%以上,房地產(chǎn)銷售額以每年27%的速度增長。據(jù)專家估算,80%左右的土地購置和房地產(chǎn)開發(fā)資金都直接或間接來自商業(yè)銀行信貸。在目前的房地產(chǎn)資金鏈中,商業(yè)銀行基本上參與了房地產(chǎn)開發(fā)的全過程。在房地產(chǎn)信貸業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展的同時,也使住房信貸風(fēng)險逐步成為商業(yè)銀行經(jīng)營風(fēng)險的一個重要方面。目前,各家商業(yè)銀行都十分重視住房信貸風(fēng)險防范工作,積極采取有效措施,改善經(jīng)營策略,以風(fēng)險控制為核心,加強住房信貸管理,建立全方位風(fēng)險制衡機制,力爭把住房信貸風(fēng)險消滅在萌芽狀態(tài)。
一、住房信貸風(fēng)險的形成途徑
住房信貸風(fēng)險是指商業(yè)銀行發(fā)放的住房貸款中隱含損失的可能性。住房信貸風(fēng)險的形成途徑是多方面的,除宏觀經(jīng)濟政策調(diào)整變化、法制法規(guī)不配套、房地產(chǎn)市場體系不健全、產(chǎn)權(quán)登記制度不規(guī)范、社會監(jiān)督不力等因素外,主要還表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、借款人引發(fā)的風(fēng)險。即由于借款人不遵守合同約定導(dǎo)致銀行利益虧損。引發(fā)借方違約的原因十分復(fù)雜,主要有:一是借款人由于家庭、工作、收入、健康等因素的變化,不能按期或無力償還貸款,被迫放棄所購房屋從而給商業(yè)銀行利益帶來損失。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展、勞動用工制度的改革、職工工作頻繁變動、企業(yè)經(jīng)營狀況不斷改變等,都會影響借款人收入的穩(wěn)定,影響還款計劃的順利執(zhí)行;同時,由于目前商業(yè)銀行無法對借款人的財務(wù)狀況進行持續(xù)有限的監(jiān)督,商業(yè)銀行對樓市的預(yù)測也相當(dāng)困難,并且我國目前還沒有對職工個人的資信狀況調(diào)查、評估的機構(gòu),商業(yè)銀行較難對借款人資信的真實狀況做出準(zhǔn)確判斷。雖然借款合同訂立時,信貸資產(chǎn)表面上是安全的,擔(dān)保也靠得住,但隨著借款人資信狀況的變化,尤其是房地產(chǎn)產(chǎn)權(quán)登記制度的不完善、不健全,私下的房產(chǎn)交易盛行,使銀行貸款擔(dān)保失效或懸空,造成商業(yè)銀行的信貸風(fēng)險;二是借款人在通過按揭方式購置房屋并發(fā)生一段按揭期后,市場環(huán)境發(fā)生變化,以致借款人在權(quán)衡利弊后,放棄原來的按揭購房行為,利用尚需償還商業(yè)銀行的借款,再重新購置其他房屋,造成商業(yè)銀行貸款不能收回;三是借款人還款狀況差,尤其是借款人在申請住房貸款時就存在詐騙動機,導(dǎo)致到期不歸還貸款;四是由于不可預(yù)見的自然災(zāi)害等不可抗力因素,導(dǎo)致借款人喪失履行合同的能力,而形成貸款風(fēng)險。
2、開發(fā)商引發(fā)的風(fēng)險。由于開發(fā)商不能按約定準(zhǔn)時將樓房交付使用,導(dǎo)致銀行被迫陷入債務(wù)糾紛、利益受到損失。表現(xiàn)為:一是善意違約。開發(fā)商將購房款入賬后,因經(jīng)濟、地價、建筑材料、施工技術(shù)、自籌資金等情況的影響造成不能按時交樓或所交樓盤不符合購房人和開發(fā)商簽訂的契約標(biāo)準(zhǔn),由此引發(fā)購房人停還銀行借款,使銀行被迫陷入糾紛。二是惡意詐騙。一些開發(fā)商利用當(dāng)前法制不健全的空隙和一些工作人員執(zhí)行制度不嚴(yán)的機會,以其關(guān)聯(lián)企業(yè)或有特殊關(guān)系的個人名義“購買”其開發(fā)的房產(chǎn),用以籌措資金,甚至偽造購房人詐騙銀行資金,行按揭貸款之名,作套取乃至詐騙銀行資金之實,一旦資金到手,就挪作它用,甚至攜款潛逃。
3、銀行自身引發(fā)的風(fēng)險。商業(yè)銀行作為貸方當(dāng)事人,在群體上通過內(nèi)部分工進行相互協(xié)作,任何一個環(huán)節(jié)管理不善都可能使?jié)撛诘娘L(fēng)險變?yōu)楝F(xiàn)實,引起資產(chǎn)損失。貸方引發(fā)信貸風(fēng)險的特點是銀行自身因素形成,可以避免、減輕和防范,是信貸風(fēng)險防范工作的重點。一是信貸管理規(guī)定不健全,形成信貸風(fēng)險。如目前對如何避免重復(fù)擔(dān)保問題沒有具體管理方法;二是制度執(zhí)行不嚴(yán),落實不到位,違章不糾,極易形成信貸風(fēng)險。按揭貸款涉及對象廣泛、工作量大、期限長,商業(yè)銀行需花費較大人力、物力對借款人的還款情況和抵押權(quán)證進行管理。按揭期間,若抵押物在管理、移交保管等過程損失或丟失,銀行需賠償,以至對貨款回收造成風(fēng)險。此外,還可能由于銀行監(jiān)控和催收不利,造成借款人賴帳或拖欠不還的情況發(fā)生;三是信息不靈帶來的信貸風(fēng)險。即在審批發(fā)放時,對貸款相關(guān)資料了解不及時,不全面造成判斷錯誤帶來的風(fēng)險;四是對房地產(chǎn)開發(fā)商的經(jīng)營狀況和政府房地產(chǎn)管理部門新的政策、法規(guī)沒有及時了解,影響了對信貸風(fēng)險的防范和應(yīng)急處理。
4、借款契約引發(fā)的風(fēng)險。一是合同潛伏的風(fēng)險。由于借貸雙方簽訂的借款合同存在漏洞和缺少重要條款導(dǎo)致貸款風(fēng)險,這種風(fēng)險潛伏在合同本身,應(yīng)全力避免。二是貸款保證形式風(fēng)險。如借款人不具備抵押和質(zhì)押的條件,銀行則按規(guī)定要求貸款人必須有單位作保,表面上看這項規(guī)定對保證貸款人的利益有益。但是,如果企業(yè)充當(dāng)擔(dān)保人,從短期看,規(guī)模小或經(jīng)營不善的單位相當(dāng)多,讓這些企業(yè)充當(dāng)擔(dān)保者并不能保證貸款人的債權(quán)利益;從長期來看,在市場經(jīng)濟中,任何企業(yè)充當(dāng)擔(dān)保人,貸款人債權(quán)利益的實現(xiàn)也不一定有保證。
5、抵押物引發(fā)的風(fēng)險。目前,以房屋產(chǎn)權(quán)作為貸款抵押存在以下幾個問題:一是產(chǎn)權(quán)不清晰,抵押物的歸屬確定難;二是私宅抵押,一旦不還本付息,銀行上訴成立,但執(zhí)行起來又受民事訴訟法有關(guān)條款的限制,難以達到目的;三是價值不實。抵押人在對房產(chǎn)權(quán)進行評估時弄虛作假,其評估價值超過實際價值,使銀行在實現(xiàn)抵押權(quán)時造成部分債權(quán)無法實現(xiàn);四是抵押物的處置難。如借款人違約或不能履約償還銀行貸款,作為抵押物的住房,存在著難以變現(xiàn)的風(fēng)險。
6、流動性風(fēng)險。住房抵押貨款屬中長期貸款,其資金主要來源于居民儲蓄存款,屬于短借長還的資金融通,在一定程度上違背了銀行資金使用的對稱性原則,一旦發(fā)生存款人擠提存款或非正常的集中提取存款,銀行就有可能發(fā)生資金周轉(zhuǎn)困難。因此,客觀上需要有健全的風(fēng)險轉(zhuǎn)換機制做保險,而我國目前的狀況是,缺乏政府擔(dān)保機構(gòu)、住房抵押貸款保險尚處于試點階段,銀行還很難通過這種方式轉(zhuǎn)移貸款風(fēng)險。
二、住房信貸風(fēng)險的防范措施
目前,住房信貸業(yè)務(wù)受經(jīng)濟體制諸多方面的限制,在經(jīng)營管理指導(dǎo)思想和消費者觀念上還存有一些待解決的問題,使住房信貸業(yè)務(wù)存在較大的風(fēng)險。但是,因為過度追求無風(fēng)險的“保險”經(jīng)營,已不適應(yīng)現(xiàn)代金融業(yè)的發(fā)展。這不僅會束縛新型信貸業(yè)務(wù)的開展,也會使商業(yè)銀行因此失去市場,在激烈的競爭中處于不利地位。因此,除需要深化改革、建立有效的與市場經(jīng)濟相適應(yīng)的住房融資體系、完善住房抵押貸款的法律體系、建立社會化的抵押貸款保險機制、培育和發(fā)展房地產(chǎn)二級市場外,我們只有積極發(fā)展住房信貸業(yè)務(wù),在信貸管理中強化風(fēng)險控制,完善住房融資工作規(guī)程,推動住房信貸業(yè)務(wù)向良性發(fā)展。
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一、商業(yè)銀行應(yīng)提高認(rèn)識,理性地開展房地產(chǎn)信貸業(yè)務(wù)
一是商業(yè)銀行要提高認(rèn)識,克服把房地產(chǎn)信貸作為一種“優(yōu)良資產(chǎn)”大力發(fā)展、經(jīng)營上急功近利的不良傾向,高度重視房地產(chǎn)信貸風(fēng)險及其危害性,增強防范金融風(fēng)險的意識。要改變把住房信貸當(dāng)作低風(fēng)險品種開發(fā)的觀點,讓房地產(chǎn)信貸業(yè)務(wù)步入理性運行的軌道。既要支持好的有前景的房地產(chǎn)項目和個人購房,又要謹(jǐn)防房地產(chǎn)泡沫積聚的潛在風(fēng)險。對目前出現(xiàn)的房地產(chǎn)虛熱要適當(dāng)降溫,不要忽視風(fēng)險,唯利潤而利潤,相互間大打房地產(chǎn)信貸“爭奪戰(zhàn)”,讓不良開發(fā)商和購房者鉆空子。二是按照有關(guān)規(guī)定,嚴(yán)格審批手續(xù),杜絕不符合規(guī)定的開發(fā)商和購房者套取貸款。嚴(yán)格控制不具備房地產(chǎn)開發(fā)資格的企業(yè)或個人開發(fā)房地產(chǎn)項目。對資本金達不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)、行為不規(guī)范的開發(fā)商和個人購房者,不得審批和發(fā)放貸款。三是加強貸款管理,對發(fā)放的貸款實行全過程動態(tài)監(jiān)控。對開發(fā)商貸款要獨立開設(shè)賬戶,視工程進展情況,分期撥付。當(dāng)開發(fā)商賣樓所得款項超過了貸款額時,再把全部貸款撥付給開發(fā)商。這樣可以避免“爛尾樓盤”的出現(xiàn)。同時,適當(dāng)提高個人購房首付款,抑制開發(fā)商利用假按揭套取貸款,使消費者更為理智地進行住房投資消費,防止投機行為。四是運用利率杠桿,調(diào)整樓房開發(fā)結(jié)構(gòu)。對高檔住宅適當(dāng)上浮利率,對廣大群眾需要的經(jīng)濟適用房采取下浮利率,以此來促進開發(fā)商開發(fā)適銷對路的中、低檔住宅,抑制房地產(chǎn)泡沫的出現(xiàn)。五是商業(yè)銀行要進一步完善房地產(chǎn)抵押貸款風(fēng)險的措施,形成有效的金融風(fēng)險化解機制。
二、大力拓寬房地產(chǎn)融資渠道,實現(xiàn)資金來源多元化
目前國內(nèi)房地產(chǎn)開發(fā)和個人購房的資金主要來源于銀行間接融資方式,在房地產(chǎn)信貸占款規(guī)模居高不下、金融風(fēng)險增大的情況下,應(yīng)大力拓寬房地產(chǎn)直接融資渠道,實現(xiàn)資金來源多元化,以分散日趨嚴(yán)重的房地產(chǎn)信貸風(fēng)險。一是大力推動房地產(chǎn)證券化,向社會大眾籌集開發(fā)資金。目前,我國4萬余家的房地產(chǎn)企業(yè)中只有70多家實現(xiàn)了在證券市場上市融資,其數(shù)量同其在國民經(jīng)濟中的地位極不相稱。因此,有關(guān)監(jiān)管部門應(yīng)該適當(dāng)放松對房地產(chǎn)公司上市的嚴(yán)格限制,擴大融資渠道,積極推進房地產(chǎn)投資權(quán)益證券化和房地產(chǎn)抵押貸款證券化,吸收社會上大量小規(guī)模閑散資金。二是建立房地產(chǎn)投資基金組織,吸收長期資金投資于住宅產(chǎn)業(yè)。房地產(chǎn)投資基金屬于股權(quán)投資,要逐漸把房地產(chǎn)投資變成大眾化的投資工具。三是將保險資金引入住宅融資市場。保險資金比較穩(wěn)定、數(shù)額巨大、運用周期長,比較適合投資于住宅產(chǎn)業(yè)開發(fā),有利于提高投資規(guī)模。四是引導(dǎo)國外資金進入房地產(chǎn)融資市場,加大力度引進外資來提高國內(nèi)房地產(chǎn)的投資。五是鼓勵發(fā)行公司債券,吸引社會剩余資金投資房地產(chǎn)業(yè)。六是積極發(fā)展住房公積金貸款。利用公積金貸款具有政策補貼、利息低的特點,以滿足部分居民的購房需要。
三、加強住房貸款的風(fēng)險管理,將防范工作前置
貸款風(fēng)險管理主要從接受借款人申請住房貸款開始,到銀行放貸給借款人為止的風(fēng)險管理。主要包括對貸款人資信的調(diào)查、確定申請人的還款能力和信譽狀況,對抵押物的價值、簽訂住房貸款合同、辦理抵押登記手續(xù),對擔(dān)保單位的資信情況進行調(diào)查等。其中關(guān)鍵環(huán)節(jié),一是加強對借款人還款能力的審查??梢钥紤]建立借款人資信管理系統(tǒng),掌握借款人的年齡、身體健康狀況、就業(yè)情況、收入情況、償債記錄、購房動機、家庭成員等,特別需要注意的是借款人的職業(yè)和購房動機的調(diào)查,根據(jù)借款人的資信狀況,還款能力決定借款人的可貸成數(shù)、期限。二是嚴(yán)格審查房地產(chǎn)開發(fā)商的開發(fā)資質(zhì)、信用等級,特別是資金審查。期房按揭項目審查時,開發(fā)商必須提供合法、有效、完備的項目資料(如《建設(shè)用地規(guī)劃許可證》、《國有土地使用證》、《商品房預(yù)售許可證》等)證實其用地、售房等行為合法,避免銀行陷入不必要的糾紛。要注重對開發(fā)商的工程進度、房產(chǎn)質(zhì)量、資金流向的實地調(diào)查、嚴(yán)格監(jiān)督其信貸資金的運用,避免爛尾樓的發(fā)生。三是加強對抵押物的評估工作。要注重人才的培養(yǎng),做好交易房屋的價值評估工作,為銀行貸款提供準(zhǔn)確科學(xué)的依據(jù),防止借款人的實際成交價低于貨款額,造成貸款風(fēng)險。四是細(xì)化和完善合同文本,促使借款雙方行為的契約化。契約是法律仲裁的依據(jù),是銀行保證信貸資產(chǎn)安全的重要手段。住房抵押貸款的有關(guān)契約,要明確規(guī)定各方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)。要詳細(xì)推敲每一條款,既不能有對于銀行不利的措詞,也不要遺漏有關(guān)重要條款,如:要增補抵押違約后制裁的法律依據(jù);在商定的其他條款內(nèi)要明確:抵押房產(chǎn)必須辦理保險,如有意外,抵押權(quán)人銀行為第一受益人等??傊?,以規(guī)范、完善的契約來約束借款人、擔(dān)保人履約行事,從而保障銀行信貸資金的安全。五是及時辦理抵押登記和公證,確保每一筆住房抵押貸款業(yè)務(wù)的真實性和合法性。六是適度提高組合貸款比重,轉(zhuǎn)移住房貸款風(fēng)險。提高組合貸款比重的目的,是提高個人住房委托貸款的比重、建議政府加大使用房改資金的數(shù)量和速度,減輕人們對銀行自營性住房貸款需求壓力,相對減少銀行承擔(dān)的貸款風(fēng)險,此外,還應(yīng)積極爭取政府的支持,把發(fā)放自營性貸款與個人房改資金掛鉤,強化回收手段,把風(fēng)險轉(zhuǎn)移出去。
四、加強貸后管理,注重償還風(fēng)險的預(yù)測
對借款人跟蹤調(diào)查和分析,是檢測償還風(fēng)險的重要內(nèi)容。一是要及時發(fā)現(xiàn)貸款人在借款周期內(nèi)的各種不利于銀行風(fēng)險防范的因素。如借款人沒有合法繼承人或合法饋贈人、抵押人不能維修管理的住宅易加速住宅貶值等,要及時采取補救措施,以最大程度減少償還風(fēng)險;二是建立對開發(fā)商的動態(tài)跟蹤系統(tǒng),及時掌握開發(fā)公司的工程進度、資金運用和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)更換、產(chǎn)權(quán)變化等重大的企業(yè)行為,為貸款的發(fā)放提供可靠依據(jù);三是對檔案及抵押物的保管,要做好登記造冊、專人保管、專庫儲存,交接制度要健全,交接手續(xù)要清楚,避免檔案和抵押物的遺失。
五、銀行監(jiān)管部門要加強對住房信貸業(yè)務(wù)的監(jiān)管
房地產(chǎn)業(yè)屬于高風(fēng)險行業(yè),住房信貸業(yè)務(wù)潛藏著較大的風(fēng)險。因此,銀監(jiān)部門及其分支機構(gòu)必須加強對住房信貸業(yè)務(wù)的監(jiān)管,確保國內(nèi)銀行業(yè)的安全、穩(wěn)定、高效運行。一是要系統(tǒng)研究國內(nèi)外房地產(chǎn)業(yè)的行情和銀行房地產(chǎn)信貸風(fēng)險情況,制定正確的監(jiān)管方針和策略,以此來指導(dǎo)和約束商業(yè)銀行的房地產(chǎn)信貸行為,為住房信貸風(fēng)險的防范、分散和消除創(chuàng)造基本的條件。二是強化對住房信貸業(yè)務(wù)的監(jiān)管。要把房地產(chǎn)信貸監(jiān)管放在重要位置上對待。要定期和不定期地對銀行住房信貸業(yè)務(wù)進行現(xiàn)場和非現(xiàn)場檢查。檢查重點應(yīng)放在房地產(chǎn)項目是否符合貸款條件、是否搞“零首付”、降低首付款比例、個人商業(yè)用房貸款是否嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定、貸款期限最長的規(guī)定、是否以流動資金貸款替代住房開發(fā)貸款等。發(fā)現(xiàn)問題要及時督促商業(yè)銀行整改或采取補救措施,避免釀成大的貸款風(fēng)險。三是建立房地產(chǎn)信貸風(fēng)險監(jiān)測報告制度,定期向各家商業(yè)銀行通報有關(guān)情況,減少銀行間的內(nèi)耗,防止開發(fā)商和購房者鉆銀行的空子。四是嚴(yán)肅查處商業(yè)銀行房地產(chǎn)信貸違規(guī)違法行為,絕不姑息遷就。特別是對于以貸謀私、收受開發(fā)商或個人賄賂、幫助開發(fā)商和個人騙取貸款的銀行內(nèi)部責(zé)任人,一經(jīng)查出,嚴(yán)懲不貸。造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失的,應(yīng)追究其刑事責(zé)任。
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六、進一步建立健全房地產(chǎn)信貸的法律法規(guī)體系
一是修改現(xiàn)行的法律法規(guī),確定房地產(chǎn)信貸的法律地位。在《商業(yè)銀行法》、《合同法》、《建筑法》、《公司法》、《民法》、《反不正當(dāng)競爭法》等法律法規(guī)條文中新增有關(guān)房地產(chǎn)信貸和金融條款的法律條例,用法規(guī)的方式約束規(guī)范房地產(chǎn)開發(fā)商及個人的金融行為。二是建立健全有關(guān)房地產(chǎn)信貸的法律法規(guī),如制定《房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)貸款管理法》、《個人購房貸款管理法》、《違反房地產(chǎn)信貸管理辦法處罰條例》等一系列配套法規(guī),明確規(guī)定開發(fā)商及個人的權(quán)利與義務(wù),使企業(yè)和個人嚴(yán)格按照法規(guī)規(guī)范房地產(chǎn)貸款行為,認(rèn)真履行還款職責(zé),建立良好的銀企及銀行與個人客戶的合作關(guān)系,共同促進市場經(jīng)濟的健康發(fā)展。三是嚴(yán)格執(zhí)法,依法辦事。對于提供假資料、假資信、騙取貸款的開發(fā)商或個人,應(yīng)立即停止貸款,通過法律手段盡量挽回?fù)p失,并追究當(dāng)事人的法律責(zé)任。
七、加強社會道德和信用建設(shè),完善個人征信管理體系
國家和銀行要通過電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)、報刊、座談會、咨詢會等多種形式,向全社會詳細(xì)宣傳介紹道德和信用的知識,以及宣傳房地產(chǎn)信貸有關(guān)知識,使各行各業(yè)、廣大居民對此有深入的了解,走出認(rèn)識誤區(qū),重樹道德和信用觀念,以嚴(yán)格的道德和信用觀念約束房地產(chǎn)借貸行為。房地產(chǎn)開發(fā)商和個人購房者一定要徹底改變銀行的“錢”是國家的、可以不還的陳腐觀念,牢固樹立道德和信用觀念,按照市場經(jīng)濟的“游戲規(guī)則”,從事房地產(chǎn)借貸活動,切實履行合同條款,杜絕在經(jīng)濟活動中抽逃資金、逃廢銀行債務(wù)的行為。開發(fā)商要確保財務(wù)、統(tǒng)計資料的真實性、準(zhǔn)確性和及時性,嚴(yán)格按照國家統(tǒng)一的會計制度規(guī)定,進行會計核算,不得賬外設(shè)賬;不得授意、指使、強令會計機構(gòu)、會計人員違法辦理會計事項。個人購房者要確保自身信用資料的真實性,杜絕一切弄虛作假行為。