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通讯故障处置不当,网络阻塞全厂停电

  
评论: 更新日期:2017年11月09日

2013年12月4日,某燃机电厂西门子监控系统网络故障导致单台机组跳闸,在网络恢复过程中产生网络阻塞引发另外两台机组同时跳闸,造成全厂对外全停的电力安全事件。
【事故经过】
该电厂装有3台400MWF级的燃气一蒸汽联合循环机组,各台机组监控系统均采用西门子TELEPERMXP系统(简称“TXP系统”)。此外,三台机组共设有公用系统一套。各机组TXP系统间数据通讯是由SINECNET总线承担,其中SINECNET总线系统分为工厂总线和终端总线两部分。各机组TXP系统的工厂总线、终端总线分别与公用系统公用总线、终端总线连接。各机组TXP系统工厂总线共有9个网络交换器(ESM),由光纤或电缆串接,正常运行状态下呈“C”型网运行状态。其中任一网络交换器(ESM)具有冗余配置功能,通过相应配置可以具有网络断点监测功能。即当网络交换器(ESM)人工设置冗余配置功能后,如“C"型网中出现一个断点时,则冗余配置功能生效,以保证网络始终保持“C”型网运行;如“C”型网中出现两个及以上断点时,则网络将会异常。
2013年12月4日14时25分,#3机组跳闸,厂方工作人员通过查看SOE事件记录,查明机组跳闸原因是工厂总线通讯故障。经厂方工作人员对机组监控系统的网络及通讯设备检查发现,其中一个网络交换器(ESM,编号为5P)故障报警,随即厂方工作人员对其进行了复位重置,但是故障未消除,报警仍然存在。经厂方内部协商后,对该网络交换器利用厂内备品备件进行了在线更换,更换后,报警消失。在对#3机组监控系统中网络交换器(ESM,编号为5P)更换后数分钟内,15时36分,#1、#2机组同时跳闸,相关监视界面也同时异常。
三台机组跳闸后,按照SPPA工程师建议,将#3机组TXP系统与公用系统之间网络断开后,随后#1、#2机组监控界面及监控系统通讯网络恢复正常。厂方工作人员在对该机组TXP系统所属网络交换器、连接线等逐一排查后,发现其中一个网络交换器(ESM,编号为4P)所连接的连接线接头(RJ45接头)有松动现象;同时厂方工作人员通过查阅历年维护记录并根据SPPA工程师建议,利用备件网络交换器(ESM,原编号为5P,前日更换下来的)对网络交换器(ESM,编号为7P)进行了更替,经测试后,网络恢复正常。并于2013年12月5日申请依次并网。
【原因分析】
1、西门子监控系统的网络设备故障导致单台机组跳闸。#3机组TXP监控系统网络交换器(ESM,编号为4P)的连接接口(RJ45接头)松动,同时由于网络交换器(ESM,编号为7P)设备故障,造成两个断点,破坏了“C”型网运行结构,造成#3机组TXP系统通讯中断,引发#3机组工厂总线通讯故障保护跳闸。
2、更换功能相异的网络设备导致其他两台机组跳闸。在#3机组TXP监控系统网络交换器(ESM)存在异常信号下,厂方工作人员采取了更换措施。由于日常维护均由其生产厂商西门子承担,而西门子对电厂工作人员并未进行相关设备技术交底,致使厂方工作人员更换#3机组网络交换器时,由于外观相同难以辨别功能差异,使#3机组TXP系统网络形成“O"型,导致通讯网络阻塞,进而引发#1、#2机组因通讯故障保护跳闸。
3、西门子机组监控系统网络设备重要故障告警功能不足。西门子机组监控系统对#3机组网络交换器连接接口(RJ45接头)松动和另一网络交换器未能及时有效地告警提示运行人员,导致设备异常同时出现时,#3机组通讯网络形成断点,监控系统故障,致使#3机组保护跳闸。
4、西门子机组监控系统对网络通讯故障隔离措施不到位。西门子机组监控系统对网络通讯故障缺乏有效防护手段和隔离措施,由于#3机组与#1、#2机组网络相连接,在对#3机组更换网络交换器不当致使机组通讯网络阻塞后,引发#1、#2机组通讯网络阻塞,进而导致两台机组保护跳闸。

【防范措施】
1、重视生产监控系统厂商技术交底。要求机组监控系统制造厂商对系统原理、网络设计、通讯原理、设备配置等方面进行详细彻底的技术交底,做好相关技术培训。
2、提高机组监控系统自主运行维护能力,减少对制造厂商的依赖,使运行管理人员逐步全面了解掌握机组运行状况。
3、增强电厂网络与信息安全专业技术力量。对相关岗位维护人员进行专业能力培训考核,增强其对网络设备配置、系统网络原理、网络与信息安全等专业技术水平。
4、对机组生产监控系统进行排查,对国外电力生产监控系统信息安全状况开展专题研究,提出切实可行的风险防控及安全防护措施,避免类似事件(事故)的发生。
5、强化电力二次系统安全防护和等级保护相关工作。按照电力二次系统安全防护规定及相关网络安全管理要求,对监控系统开展安全评估及等保测评工作,切实保证机组监控网络与信息系统的安全稳定运行。
6、加强网络与信息安全管理。提高网络与信息安全认识,加强组织领导,完善相关工作制度、流程,增强信息安全防范意识,派送技术人员参加相关信息安全培训,切实提高网络与信息安全管理水平。
7、完善网络与信息安全应急预案。规范编制应急预案,并及时进行应急演练并对发现的问题进行整改,提高网络与信息安全应急管理水平。

 

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