水電廠計算機監控系統可靠運行探究

李智

摘 要：水電廠計算機監控系統的可靠運行直接關系到整個水電廠的穩定運行。本文首先分析了水電廠計算機監控系統“死機”故障及成因，其次，深入探討了實現水電廠計算機監控系統可靠運行的措施，具有一定的參考價值。

關鍵詞：水電廠；計算機監控系統；可靠運行

由于水電廠計算機監控系統能夠實現集中CRT監視，可具備打印故障信息、處理開關量變化、事故追憶、巡回檢測、越限報警、數據處理等功能，因此，為了能夠有效提高水電廠發電機組運行的自動化程度，簡化操作步驟，滿足發電控制的需要，將SCADA（電廠運行過程計算機監控系統）設置于發電機控制室中就顯得尤為重要。本文就水電廠計算機監控系統可靠運行進行探究。

一、水電廠計算機監控系統“死機”故障及成因

從目前來看，困擾著水電廠計算機監控系統正常、穩定運行的主要問題就是偶發性“死機”，將其重啟之后又可以正常運行。水電廠計算機監控系統“死機”故障的原因主要可分為前置數據采集系統故障、程序設計缺陷、主機系統故障、偶發性干擾四大類，具體如下：

（一）前置數據采集系統故障

水電廠計算機監控系統的主要組成部分之一是前置數據采集系統，抗共模干擾技術、模板設計技術等因素都有可能會對前置數據采集系統的可靠運行造成影響，都會對系統的測量精確度、穩定性和可靠性造成較大的影響。

（二）程序設計缺陷

若水電廠計算機監控系統在設計開發上就有一些程序存在著缺陷，雖然能夠實現長時間運行，但是偶爾也會出現程序條件“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行，程序設計缺陷往往難以徹底清除或者查找。

（三）主機系統故障

絕大多數水電廠計算機監控系統的體系結構均為二級體系結構，通用計算機（帶磁盤系統）多為上位機，但是磁盤驅動器對于工作環境有較多的要求，主要體現在溫度、濕度、潔凈程度等，若不能滿足，那么就會出現故障，進而導致整個水電廠計算機監控系統都處于“死機”故障。

（四）偶發性干擾

現場干擾脈沖源有時也有可能會很高，甚至還有可能達到千伏以上，這樣一來，必然會導致水電廠計算機監控系統出現誤動作的情況，輕則會造成“死機”故障，重者會損壞掃描模塊。

二、實現水電廠計算機監控系統可靠運行的措施

（一）對現場安裝、設計與施工的要求

1.信號電纜的屏蔽與敷設

數據采集處理系統的可靠性、穩定性和測量精度都會受到信號電纜敷設的較大影響，為了能夠提高數據采集處理系統的可靠性，應該基于架空分層的原則來予以敷設，儀表信號電纜位于最下層，自下而上分別為熱控控制、電氣控制、動力電纜；信號電纜與電力電纜不能出現平行走線的情況，應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。模擬信號所選用的信號電纜應該選用屏蔽雙絞線（帶絕緣層），一點接地方案適用于水電廠計算機監控系統的全部信號線的屏蔽層施工。為了能夠有效降低投資費用和施工費用，可用KVV雙絞線控制電纜來敷設開關量信號。

2.引入機控室信號電纜

數據采集信號電纜往往都是由地下電纜安裝架上通過地面開孔處進入機控室，連接到系統中間端子柜。為了能夠避免中間端子柜出現風道，中間端子柜與地面開孔處之間的間距應該要保持在2-3m。2-3 m的地上通道寬度既能夠讓數據采集處理系統有較好的通風性、散熱性，又能夠防止水分、灰塵侵入其中。另外，為了讓機柜內的干燥度、清潔度達到良好狀態，可將濾塵網應用到中間端子柜的下部位置，可將阻燃封填措施應用到地面開孔處。

3.供電系統

為了能夠實現水電廠計算機監控系統的可靠運行，應該要選用獨立的、不間斷的、穩定的供電系統。從目前的市場應用情況來看，不間斷電源UPS是最佳的選擇，其具有無觸點切換、高頻濾波、隔離、穩壓等顯著的優點，即便水電廠計算機監控系統出現故障，仍然能夠實現監控。

4.地線

接地系統是實現水電廠計算機監控系統可靠運行的重要保證，還可以避免各種干擾因素，對噪聲予以抑制。對于水電廠計算機監控系統而言，所選用的地線的接地電阻務必要小于2歐。

5.信號分類與連線要求

通常而言，水電廠的信號源都可以分為兩大類，分別是開關量信號和模擬量輸入信號，開關量信號又可細分為脈沖量、一般開關量和中斷開關量等；而模擬量輸入信號可細分為變送器信號、熱電偶信號、電氣信號、熱電阻信號等。對于連線也有一定的要求，若要隔離開關量信號，那么可設置中間繼電器；若為熱電偶信號，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，應該要選擇能夠抑制工頻串模干擾、共模干擾的產品。通常而言，功能模塊的自診斷主要包括定時訪問診斷、在線寫操作檢驗、在線讀操作檢驗。此外，要實時跟蹤A/D轉換器的工作狀態，一旦發現有不正常的情況，那么要在第一時間向上級部門匯報。

（三）裝置內部的地線

裝置內部應設置計算機保護地和計算機邏輯地2塊浮置地線板，計算機保護地外接廠房地，屬于典型的設備屏蔽保護；計算機邏輯地外接專用接地網，與邏輯電源地進行內接。

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