電站機(jī)組設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)維護(hù)

倪廣紅

（福建水口發(fā)電集團(tuán)公司,福建福州 350002）

0 引言

水口水電廠位于福建省閩清縣境內(nèi)，是華東地區(qū)最大的水電廠，裝有7臺(tái)軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)型號ZZA315-LJ-800，總裝機(jī)容量為7×200 MW，承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻及事故備用任務(wù)，是以發(fā)電為主、兼有航運(yùn)等綜合效益的水電廠。機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)于2002年開始在1號機(jī)組安裝，到2008年底，7臺(tái)機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)全部安裝完成并投入運(yùn)行。監(jiān)測內(nèi)容涵蓋機(jī)組振動(dòng)、擺度、壓力脈動(dòng)監(jiān)測，轉(zhuǎn)輪空化噪聲監(jiān)測、發(fā)電機(jī)空氣間隙監(jiān)測、磁通量監(jiān)測，發(fā)電機(jī)局部放電監(jiān)測，定子線棒振動(dòng)監(jiān)測，發(fā)電機(jī)電氣參數(shù)監(jiān)測，軸電流監(jiān)測等。

1 課題的提出

水口電站機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)1#，3#機(jī)組使用北京中元瑞訊科技有限公司GMH550系統(tǒng)，2#，4#～7#機(jī)組使用北京奧技異電氣技術(shù)研究所有限公司生產(chǎn)的PSTA2003系統(tǒng)，由于長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，現(xiàn)場部分設(shè)備、元件老化，相繼出現(xiàn)一些問題和故障,影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)下位機(jī)系統(tǒng)主板老化比較嚴(yán)重，該系統(tǒng)現(xiàn)地單元主板采用的是早期型號，主板CPU（Central Processing U－nit，中央處理單元）采用外置接插式，功耗較高，性能損耗嚴(yán)重；主板內(nèi)存也采用外插式，型號較老，設(shè)備本身老化也比較嚴(yán)重，故障率較高。機(jī)組檢修結(jié)束后再啟動(dòng)下位機(jī)時(shí)，有時(shí)會(huì)因?yàn)閮?nèi)存故障造成系統(tǒng)無法正常啟動(dòng)，系統(tǒng)工作效率極低，表現(xiàn)的現(xiàn)象是：①監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示基本不刷新，甚至出現(xiàn)“死機(jī)”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的采集速度和準(zhǔn)確性；②狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)下位機(jī)單元中的無源底板由于運(yùn)行時(shí)間較長，底板的ISA（Industrial Standard Architecture，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線）插槽老化嚴(yán)重，與主板、AD（Analog Digital，模擬、數(shù)字）板等接插不良，影響了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；③狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)下位機(jī)單元中的下位機(jī)機(jī)箱電源運(yùn)行時(shí)噪聲較大，電源散熱風(fēng)扇老化嚴(yán)重，且部分已停止運(yùn)行，隨時(shí)存在停運(yùn)的隱患；④狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)下位機(jī)單元中的信號采集單元硬盤采用的是機(jī)械式硬盤，工作時(shí)指示燈長期閃亮，表明采集單元存儲(chǔ)硬盤的性能已存在不同程度的下降，存在安全隱患；⑤狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)下位機(jī)單元中的信號采集單元的前散熱風(fēng)扇故障率高，且多數(shù)工作時(shí)異聲嚴(yán)重，需更換。

由于機(jī)組振動(dòng)等多方面客觀因素的影響，現(xiàn)地傳感器故障率較高，且班組原有備件為一臺(tái)機(jī)組的用量，在2017年度機(jī)組檢修工程中也基本消耗。由于現(xiàn)地元件運(yùn)行環(huán)境惡劣，現(xiàn)地單元及現(xiàn)場測量元件經(jīng)常出現(xiàn)故障，必須進(jìn)行及時(shí)維護(hù)及更新?lián)Q代，以確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

2 技術(shù)方案

2.1 1#，3#機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)

2.1.1 盤柜設(shè)備檢查（表1）

2.1.2 穩(wěn)定性單元現(xiàn)地傳感器檢查內(nèi)容

（1）擺度傳感器。檢查傳感器探頭、前置器外觀完好無損傷，產(chǎn)品標(biāo)識(shí)清晰明確；檢查傳感器支架和探頭固定螺栓無松動(dòng)；檢查與傳感器探頭對應(yīng)的被測表面，要求被測表面光滑無凹凸、無鍍層；檢測傳感器供電與輸出狀態(tài)，按照廠家說明書的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行；檢查信號電纜老化情況，更換不符合使用規(guī)范的電纜。

（2）鍵相傳感器。檢查傳感器探頭、前置器外觀完好無損傷，產(chǎn)品標(biāo)識(shí)清晰明確；檢查傳感器支架和探頭固定螺栓無松動(dòng)；檢查鍵相信號凸塊或凹槽形貌完好；檢查信號電纜老化情況，更換不符合使用規(guī)范的電纜；傳感器探頭與鍵相塊間隙符合廠家出廠調(diào)整規(guī)范要求。

（3）振動(dòng)傳感器檢查。檢查傳感器外觀完好，無損傷、進(jìn)水和銹蝕現(xiàn)象；檢查緊固螺栓和固定底座無松動(dòng)；檢測傳感器供電與輸出狀態(tài)，按照廠家說明書的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行；檢查信號電纜老化情況，更換不符合使用規(guī)范的電纜。

（4）壓力傳感器。傳感器及連接管路外觀完好，無損傷、無滲漏和銹蝕現(xiàn)象；傳感器及變送器接頭螺紋無滑扣、錯(cuò)扣，緊固螺母無滑牙現(xiàn)象；傳感器及變送器表盤應(yīng)清潔完好，指針、數(shù)字以及符號等完整、清晰；傳感器及變送器運(yùn)行環(huán)境滿足傳感器工作需要；傳感器及變送器的連接管路應(yīng)保持暢通，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行疏通；管路排空后再次投入運(yùn)行時(shí)，應(yīng)對管路進(jìn)行排氣處理；檢測傳感器及變送器供電與輸出狀態(tài)；檢查信號電纜老化情況，更換不符合使用規(guī)范的電纜；檢查是否被浸泡或者受到嚴(yán)重的油、酸腐蝕。

表1 盤柜設(shè)備檢查內(nèi)容

2.2 2#，4#～7#機(jī)組在線監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)

監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)地設(shè)備定期服務(wù)主要內(nèi)容：①機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)采集站停電清灰除塵；②機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)采集站與現(xiàn)地傳感器供電電源檢測；③對穩(wěn)定性采集與預(yù)處理單元、氣隙采集與預(yù)處理單元的采樣頻率與精度進(jìn)行檢查；④檢查狀態(tài)監(jiān)測現(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)采集站的時(shí)鐘對時(shí)情況，應(yīng)用軟件檢查及備份；⑤切換顯示器共享器工作按鈕，檢查各臺(tái)預(yù)處理計(jì)算機(jī)是否正常運(yùn)行，檢查 windows與 dos系統(tǒng)運(yùn)行情況，檢查預(yù)處理程序的監(jiān)視窗口，檢查與監(jiān)控系統(tǒng)、主變在線監(jiān)測系統(tǒng)，以及與上位機(jī)通信情況；⑥檢查機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)采集站內(nèi)預(yù)處理插箱內(nèi)主板與通訊板等是否工作正常；⑦檢查前放板，報(bào)警板，開關(guān)鍵相板與接口連接情況；⑧檢查信號分離器工作情況；⑨檢查現(xiàn)地監(jiān)視軟件及通訊軟件運(yùn)行情況，檢查現(xiàn)地采集測點(diǎn)值有無異常。

3 結(jié)語

水口電站機(jī)組設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)維護(hù)，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集速度和準(zhǔn)確性，降低設(shè)備故障率，保障系統(tǒng)可以正常啟動(dòng)運(yùn)行。