電站機組設備在線監測與故障診斷系統維護

倪廣紅

（福建水口發電集團公司,福建福州 350002）

0 引言

水口水電廠位于福建省閩清縣境內，是華東地區最大的水電廠，裝有7臺軸流轉漿式水輪發電機組，水輪機型號ZZA315-LJ-800，總裝機容量為7×200 MW，承擔電網的調峰、調頻及事故備用任務，是以發電為主、兼有航運等綜合效益的水電廠。機組狀態監測系統于2002年開始在1號機組安裝，到2008年底，7臺機組的狀態監測系統全部安裝完成并投入運行。監測內容涵蓋機組振動、擺度、壓力脈動監測，轉輪空化噪聲監測、發電機空氣間隙監測、磁通量監測，發電機局部放電監測，定子線棒振動監測，發電機電氣參數監測，軸電流監測等。

1 課題的提出

水口電站機組狀態監測系統1#，3#機組使用北京中元瑞訊科技有限公司GMH550系統，2#，4#～7#機組使用北京奧技異電氣技術研究所有限公司生產的PSTA2003系統，由于長時間連續運行，現場部分設備、元件老化，相繼出現一些問題和故障,影響設備運行的穩定性。

狀態監測系統下位機系統主板老化比較嚴重，該系統現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，性能損耗嚴重；主板內存也采用外插式，型號較老，設備本身老化也比較嚴重，故障率較高。機組檢修結束后再啟動下位機時，有時會因為內存故障造成系統無法正常啟動，系統工作效率極低，表現的現象是：①監測數據顯示基本不刷新，甚至出現“死機”現象，嚴重影響數據的采集速度和準確性；②狀態監測系統下位機單元中的無源底板由于運行時間較長，底板的ISA（Industrial Standard Architecture，工業標準結構總線）插槽老化嚴重，與主板、AD（Analog Digital，模擬、數字）板等接插不良，影響了系統運行的穩定性；③狀態監測系統下位機單元中的下位機機箱電源運行時噪聲較大，電源散熱風扇老化嚴重，且部分已停止運行，隨時存在停運的隱患；④狀態監測系統下位機單元中的信號采集單元硬盤采用的是機械式硬盤，工作時指示燈長期閃亮，表明采集單元存儲硬盤的性能已存在不同程度的下降，存在安全隱患；⑤狀態監測系統下位機單元中的信號采集單元的前散熱風扇故障率高，且多數工作時異聲嚴重，需更換。

由于機組振動等多方面客觀因素的影響，現地傳感器故障率較高，且班組原有備件為一臺機組的用量，在2017年度機組檢修工程中也基本消耗。由于現地元件運行環境惡劣，現地單元及現場測量元件經常出現故障，必須進行及時維護及更新換代，以確保系統運行的可靠性。

2 技術方案

2.1 1#，3#機組在線監測系統維護

2.1.1 盤柜設備檢查（表1）

2.1.2 穩定性單元現地傳感器檢查內容

（1）擺度傳感器。檢查傳感器探頭、前置器外觀完好無損傷，產品標識清晰明確；檢查傳感器支架和探頭固定螺栓無松動；檢查與傳感器探頭對應的被測表面，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，按照廠家說明書的有關規定進行；檢查信號電纜老化情況，更換不符合使用規范的電纜。

（2）鍵相傳感器。檢查傳感器探頭、前置器外觀完好無損傷，產品標識清晰明確；檢查傳感器支架和探頭固定螺栓無松動；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，更換不符合使用規范的電纜；傳感器探頭與鍵相塊間隙符合廠家出廠調整規范要求。

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

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

表1 盤柜設備檢查內容

2.2 2#，4#～7#機組在線監測系統維護

監測系統現地設備定期服務主要內容：①機組狀態監測系統現地數據采集站停電清灰除塵；②機組狀態監測系統現地數據采集站與現地傳感器供電電源檢測；③對穩定性采集與預處理單元、氣隙采集與預處理單元的采樣頻率與精度進行檢查；④檢查狀態監測現地數據采集站的時鐘對時情況，應用軟件檢查及備份；⑤切換顯示器共享器工作按鈕，檢查各臺預處理計算機是否正常運行，檢查 windows與 dos系統運行情況，檢查預處理程序的監視窗口，檢查與監控系統、主變在線監測系統，以及與上位機通信情況；⑥檢查機組狀態監測系統的現地數據采集站內預處理插箱內主板與通訊板等是否工作正常；⑦檢查前放板，報警板，開關鍵相板與接口連接情況；⑧檢查信號分離器工作情況；⑨檢查現地監視軟件及通訊軟件運行情況，檢查現地采集測點值有無異常。

3 結語

水口電站機組設備在線監測與故障診斷系統維護，保證監測數據的采集速度和準確性，降低設備故障率，保障系統可以正常啟動運行。