淺談高壓斷路器觸頭溫度在線(xiàn)檢測(cè)在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

蘇磊

摘 要：水電站高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)斷路器發(fā)生故障有相當(dāng)部分與斷路器觸點(diǎn)過(guò)熱有關(guān)，溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)可及早發(fā)現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象防止事故發(fā)生。本文主要以水電站機(jī)組出口斷路器應(yīng)溫度過(guò)高造成故障，通過(guò)對(duì)斷路器觸點(diǎn)裝設(shè)高壓斷路器觸頭溫度在線(xiàn)檢測(cè)儀，淺談其利用電站現(xiàn)有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的應(yīng)用。它的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)有助于中控室值守人員實(shí)時(shí)監(jiān)視發(fā)電機(jī)出口高壓斷路器觸點(diǎn)溫度并在溫度過(guò)高時(shí)得到告警，提高發(fā)電設(shè)備運(yùn)行的可靠性與安全性。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)NC2000；通訊機(jī)CPM418；高壓斷路器；溫度在線(xiàn)檢測(cè)儀

1 前言

藤子溝電廠1號(hào)機(jī)組并網(wǎng)40分鐘后出現(xiàn)運(yùn)行聲音異常，1號(hào)出口開(kāi)關(guān)柜室傳來(lái)爆炸聲，同時(shí)事故停機(jī)動(dòng)作。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)組主變保護(hù)比率差動(dòng)、差動(dòng)速斷動(dòng)作，1號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)保護(hù)比率差動(dòng)、速斷、非電量2保護(hù)動(dòng)作，1號(hào)機(jī)組發(fā)電機(jī)后備保護(hù)過(guò)流I段保護(hù)動(dòng)作，最大故障電流達(dá)到32kA，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)出口開(kāi)關(guān)柜C相斷路器動(dòng)靜觸頭燒毀嚴(yán)重。由于在1號(hào)機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行40分鐘內(nèi)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器溫度過(guò)高，導(dǎo)致斷路器觸頭大部分觸指及觸指彈簧均已燒毀成粉末狀，觸指和彈簧是在長(zhǎng)時(shí)間的電流影響下灼燒成粉末狀且造成了觸頭盒炸裂，并把粉末噴射到了三相母排及鄰近柜壁上從而引起了B、C相相間短路，最終造成三相短路接地。

為準(zhǔn)確及時(shí)監(jiān)視高壓斷路器運(yùn)行時(shí)的溫度，防止因斷路器觸點(diǎn)溫度過(guò)高引發(fā)爆炸，特引入斷路器觸頭溫度在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)裝設(shè)溫度檢測(cè)儀、與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)通訊傳送至上位機(jī)，用于人機(jī)交互，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)視、預(yù)警。

2 溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)硬件實(shí)現(xiàn)

在測(cè)溫系統(tǒng)投運(yùn)后對(duì)機(jī)組出口斷路器溫度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，使運(yùn)行人員對(duì)各機(jī)組在不同負(fù)荷下的溫度判定有了數(shù)據(jù)支持，并以此作為機(jī)組安全可靠運(yùn)行的依據(jù)，該套系統(tǒng)主要由斷路器溫度檢測(cè)儀、監(jiān)控系統(tǒng)通訊機(jī)CPM418、監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)工作站3部分組成。

斷路器溫度檢測(cè)儀：由溫度測(cè)量、控制顯示終端兩部分組成。測(cè)量溫度后，將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)紅外傳遞給控制顯示終端。溫度測(cè)量傳感器分別固定在斷路器六個(gè)動(dòng)觸頭上、控制顯示終端安裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)金屬面板上?？刂骑@示終端接受溫度測(cè)量傳感器數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算后通訊接口采用RS-485通訊線(xiàn)、modbus通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元通訊管理機(jī)CPM418進(jìn)行通訊。

監(jiān)控系統(tǒng)通訊機(jī)CPM418：利用電站現(xiàn)有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元中通訊管理機(jī)CPM418，負(fù)責(zé)接收控制顯示終端發(fā)送出的溫度數(shù)據(jù)，并通過(guò)機(jī)架總線(xiàn)與現(xiàn)地控制單元PLC進(jìn)行通訊，把測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)上傳到監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器主機(jī)（main1、main2），通過(guò)南京南瑞公司的NC2000計(jì)算機(jī)監(jiān)控應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、傳輸。

監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)工作站：通過(guò)接收監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器主機(jī)傳送的機(jī)組斷路器各觸點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)，并在人機(jī)界面進(jìn)行顯示，溫度過(guò)高告警。中控室運(yùn)行值守人員根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)的處置方法。

3 溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)軟件實(shí)現(xiàn)

前期條件：硬件裝設(shè)完畢，高壓開(kāi)柜內(nèi)斷路器溫度檢測(cè)儀工作正常，通訊接口參數(shù)按實(shí)際進(jìn)行設(shè)置；電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)LCU工作正常，通訊管理機(jī)工作正常；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)運(yùn)行正常，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用程序NC2000工作正常。通訊管理機(jī)編譯環(huán)境、組態(tài)軟件安裝完成。

程序編寫(xiě)完成后將工程中的DLQCWdef.h和DLQCW.c文件拷貝回/home/nari/workroom/txt目錄下的相應(yīng)文件夾下，并在其路徑下運(yùn)行命令：make DLQCWdrv生成可執(zhí)行的二進(jìn)制程序。并將通訊程序可執(zhí)行文件，需放置到SJ30的/home/nari/sbin目錄下，并運(yùn)行命令：chmod 755 DLQCWdrv。在組態(tài)軟件中生成數(shù)據(jù)庫(kù)配置后，下載到SJ30上，然后登錄SJ30將至重新啟動(dòng)，運(yùn)行命令：reboot。修改計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)NC2000數(shù)據(jù)庫(kù)配置文件（通過(guò)設(shè)置越復(fù)限告警）、生成斷路器溫度監(jiān)視畫(huà)面，并同步到其他工作站中。最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

4 總結(jié)

本應(yīng)用利用電站現(xiàn)有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟、硬件條件，通過(guò)裝設(shè)斷路器溫度監(jiān)測(cè)儀，利用通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及告警。中控室值守人員可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)組斷路器溫度，有利于提高值守人員對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況了解程度，對(duì)設(shè)備異常運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)處理，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和降低設(shè)備損壞率。從經(jīng)濟(jì)角度看，利用現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)，可以減少設(shè)備采購(gòu)，降低成本，對(duì)行業(yè)內(nèi)部、具有同類(lèi)設(shè)備的廠站具有推廣意義。

參考文獻(xiàn)

[1]許一聲，顧霓鴻.高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度在線(xiàn)檢測(cè)儀[J].電器工業(yè)，2006，41（1）：139-140.

[2]謝云敏.水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)[M].中國(guó)水利水電出版社，2006.

（作者單位：重慶鼎泰能源（集團(tuán)）有限公司）