水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行探究

李智

摘 要：水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)水電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。本文首先分析了水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)“死機(jī)”故障及成因，其次，深入探討了實(shí)現(xiàn)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行的措施，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：水電廠；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；可靠運(yùn)行

由于水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)集中CRT監(jiān)視，可具備打印故障信息、處理開關(guān)量變化、事故追憶、巡回檢測、越限報(bào)警、數(shù)據(jù)處理等功能，因此，為了能夠有效提高水電廠發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的自動(dòng)化程度，簡化操作步驟，滿足發(fā)電控制的需要，將SCADA（電廠運(yùn)行過程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)）設(shè)置于發(fā)電機(jī)控制室中就顯得尤為重要。本文就水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行進(jìn)行探究。

一、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)“死機(jī)”故障及成因

從目前來看，困擾著水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行的主要問題就是偶發(fā)性“死機(jī)”，將其重啟之后又可以正常運(yùn)行。水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)“死機(jī)”故障的原因主要可分為前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)故障、程序設(shè)計(jì)缺陷、主機(jī)系統(tǒng)故障、偶發(fā)性干擾四大類，具體如下：

（一）前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)故障

水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分之一是前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，抗共模干擾技術(shù)、模板設(shè)計(jì)技術(shù)等因素都有可能會(huì)對前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠運(yùn)行造成影響，都會(huì)對系統(tǒng)的測量精確度、穩(wěn)定性和可靠性造成較大的影響。

（二）程序設(shè)計(jì)缺陷

若水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)開發(fā)上就有一些程序存在著缺陷，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)長時(shí)間運(yùn)行，但是偶爾也會(huì)出現(xiàn)程序條件“相撞”的情況，無需過多處理，只需要將其重啟之后又可以正常運(yùn)行，程序設(shè)計(jì)缺陷往往難以徹底清除或者查找。

（三）主機(jī)系統(tǒng)故障

絕大多數(shù)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)均為二級(jí)體系結(jié)構(gòu)，通用計(jì)算機(jī)（帶磁盤系統(tǒng)）多為上位機(jī)，但是磁盤驅(qū)動(dòng)器對于工作環(huán)境有較多的要求，主要體現(xiàn)在溫度、濕度、潔凈程度等，若不能滿足，那么就會(huì)出現(xiàn)故障，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都處于“死機(jī)”故障。

（四）偶發(fā)性干擾

現(xiàn)場干擾脈沖源有時(shí)也有可能會(huì)很高，甚至還有可能達(dá)到千伏以上，這樣一來，必然會(huì)導(dǎo)致水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況，輕則會(huì)造成“死機(jī)”故障，重者會(huì)損壞掃描模塊。

二、實(shí)現(xiàn)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行的措施

（一）對現(xiàn)場安裝、設(shè)計(jì)與施工的要求

1.信號(hào)電纜的屏蔽與敷設(shè)

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和測量精度都會(huì)受到信號(hào)電纜敷設(shè)的較大影響，為了能夠提高數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)該基于架空分層的原則來予以敷設(shè)，儀表信號(hào)電纜位于最下層，自下而上分別為熱控控制、電氣控制、動(dòng)力電纜；信號(hào)電纜與電力電纜不能出現(xiàn)平行走線的情況，應(yīng)該要用使之間距保持在30cm以上，若有隔板將二者隔離則最佳。模擬信號(hào)所選用的信號(hào)電纜應(yīng)該選用屏蔽雙絞線（帶絕緣層），一點(diǎn)接地方案適用于水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的全部信號(hào)線的屏蔽層施工。為了能夠有效降低投資費(fèi)用和施工費(fèi)用，可用KVV雙絞線控制電纜來敷設(shè)開關(guān)量信號(hào)。

2.引入機(jī)控室信號(hào)電纜

數(shù)據(jù)采集信號(hào)電纜往往都是由地下電纜安裝架上通過地面開孔處進(jìn)入機(jī)控室，連接到系統(tǒng)中間端子柜。為了能夠避免中間端子柜出現(xiàn)風(fēng)道，中間端子柜與地面開孔處之間的間距應(yīng)該要保持在2-3m。2-3 m的地上通道寬度既能夠讓數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)有較好的通風(fēng)性、散熱性，又能夠防止水分、灰塵侵入其中。另外，為了讓機(jī)柜內(nèi)的干燥度、清潔度達(dá)到良好狀態(tài)，可將濾塵網(wǎng)應(yīng)用到中間端子柜的下部位置，可將阻燃封填措施應(yīng)用到地面開孔處。

3.供電系統(tǒng)

為了能夠?qū)崿F(xiàn)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，應(yīng)該要選用獨(dú)立的、不間斷的、穩(wěn)定的供電系統(tǒng)。從目前的市場應(yīng)用情況來看，不間斷電源UPS是最佳的選擇，其具有無觸點(diǎn)切換、高頻濾波、隔離、穩(wěn)壓等顯著的優(yōu)點(diǎn)，即便水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控。

4.地線

接地系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要保證，還可以避免各種干擾因素，對噪聲予以抑制。對于水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)而言，所選用的地線的接地電阻務(wù)必要小于2歐。

5.信號(hào)分類與連線要求

通常而言，水電廠的信號(hào)源都可以分為兩大類，分別是開關(guān)量信號(hào)和模擬量輸入信號(hào)，開關(guān)量信號(hào)又可細(xì)分為脈沖量、一般開關(guān)量和中斷開關(guān)量等；而模擬量輸入信號(hào)可細(xì)分為變送器信號(hào)、熱電偶信號(hào)、電氣信號(hào)、熱電阻信號(hào)等。對于連線也有一定的要求，若要隔離開關(guān)量信號(hào)，那么可設(shè)置中間繼電器；若為熱電偶信號(hào)，那么屏蔽方式采用接地式屏蔽。

（二）功能模塊的自診斷

在選擇掃描功能模塊、測量功能模塊時(shí)，應(yīng)該要選擇能夠抑制工頻串模干擾、共模干擾的產(chǎn)品。通常而言，功能模塊的自診斷主要包括定時(shí)訪問診斷、在線寫操作檢驗(yàn)、在線讀操作檢驗(yàn)。此外，要實(shí)時(shí)跟蹤A/D轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有不正常的情況，那么要在第一時(shí)間向上級(jí)部門匯報(bào)。

（三）裝置內(nèi)部的地線

裝置內(nèi)部應(yīng)設(shè)置計(jì)算機(jī)保護(hù)地和計(jì)算機(jī)邏輯地2塊浮置地線板，計(jì)算機(jī)保護(hù)地外接廠房地，屬于典型的設(shè)備屏蔽保護(hù)；計(jì)算機(jī)邏輯地外接專用接地網(wǎng)，與邏輯電源地進(jìn)行內(nèi)接。

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