某電廠測溫RTD溫度輸出異常處理方法淺析

李科 朱力 陳納強 石培 張子軒 曾竹松 周春 代喜國 李陽陽

摘 要：測溫電阻是水電廠最重要的傳感器，它的運行情況直接影響發電機組是否能夠安全運行，由于性能不穩定導致溫度信號異常一直困擾著電廠的運行和檢修人員。本文針對測溫RTD溫度出現異常在保證安全的前提下，提出了高效可靠的解決方法，該思路值得借鑒。

關鍵詞：RTD;測溫LCU;溫度保護;跳變

1 概述

測溫系統是保證機組安全穩定運行的重要保障，也是在機組故障停機后狀態分析和故障診斷的重要來源。水電廠一般都配有一套成熟的溫度保護系統，一方面便于隨時監視各部位溫度，另一方面當監視測點溫度超過限定值進行報警，緊急情況下啟動事故停機流程停機。

電廠的測溫元件主要分布有：上導、下導、推力、水導軸瓦測溫，定子線圈、繞組、上齒壓板、下齒壓板測溫，空冷器進風、出風、出水溫度，上導、下導、推力、水導油槽油溫，技術供水各部位冷卻水測溫等。

2 現狀

目前電廠溫度保護由測溫LCU開出溫度過高至機組LCU來進行事故停機，判定邏輯為：機組LCU 判斷上導軸瓦、下導軸瓦、水導軸瓦、推力軸瓦、定子鐵芯、定子繞組的本組RTD兩點溫度過高或相鄰兩點，其中一點溫度過高，另一點溫度高時，就會啟動組LCU 機械事故停機流程。

RTD主備用通道信號由元件引出至中間端子箱，其中主用通道再接至測溫LCU的TI模件，最終上送至計算機監控系統。

3 問題探究

水輪發電機組分布了大量的測溫RTD，由于電磁信號干擾、發電機振動、運行時間長、運行環境惡劣、元件自身質量因素等，電廠出現上位機RTD顯示溫度測值變灰、長時間運行后溫度偏高或者偏低的情況。

上位機RTD顯示溫度測值變灰，說明品質變壞，測溫LCU程序中判定品質為壞的條件為溫度變化超過10℃。

測溫LCU中處理溫度的程序塊為TI_PROC，數據流走向為：TI_RAW[I]（TI模件原始值）→TIN.RAW_VALUE[I]→TIN.VALUE[I]→TI[I]→TI_Grad.Value_In[I]。品質判定程序為：

TI_Grad（Point_No：=TIN.NO_BIT，Value_In：=TI，Qua_In：=TIN.QUA，Grads_Value：=10.0，Qua_Out=>TI_Quality）;

TI_Grad功能塊，輸入為Value_In：=TI，梯度Grads_Value：=10.0，輸出為Qua_Out=>TI_Quality若在梯度范圍內，則將TI_Grad.Value_In[I] 賦值給TI_Grad.Value[I]，輸出對應測點的品質為好，即TI_Quality[I]該點值為0，否則，TI_Grad.Value_In[I] 不賦值，品質為壞，即TI_Quality[I]該點值為1。不管是否手動強制，溫度點都要經過TI_Grad的梯度運算判斷，最后才輸出品質的好壞。

4 處理步驟

4.1強制測點

由于某些測點參與溫度保護跳機邏輯，在現場檢查該點接線時存在溫度跳變導致溫度過高的風險，若此時該部位出現另一個測點溫度過高，則會啟動機組的停機流程。

為了防止處理過程中上位機頻繁報警，或者啟動跳機流程，需要在上位機將測點強制為當前的溫度。針對溫度過高或者過低的溫度，直接強制當前值;針對品質為壞的溫度，需要查詢歷史曲線，查看它的跳變曲線，將溫度強制為最高的跳變值，或者連接測溫LCU程序，根據TI處理數據走向，在動態數據表中查看TI_Grad.Value[I]，該點為跳變前的有效值，也是最后一次輸出品質為好的值，將溫度強制為當前值。

經過強制后，該點測值不會變化，直至取消強制。

4.2回路檢查

1）測溫LCU處檢查：檢查測點至該柜的TI端子排、TI端子排至TI模件接線是否松動。

2）測溫端子箱檢查：檢查RTD至本柜的進入端、送出端接線是否松動。

3）BU端子箱檢查：由于BU端子箱安裝在發電機上部，需要登高，故機組運行時無法檢查該處接線，需要檢修時期檢查。

4.3通道測量

1）用萬用表測量RTD的備用通道電阻，換算成溫度值，與該部位其余溫度進行對比，若相近，說明備用通道測溫正常，否則異常。PT100在0℃時的阻值為100Ω，電阻與溫度換算公式：溫度=（測量端-公共端-100）/0.385。

2）解開主用通道送至測溫LCU接線，測量主用通道，換算成溫度，與該部位其余溫度進行對比，若相差較大，說明主用通道測溫異常。

3）若備用通道正常，則將至測溫LCU的接線改接至備用通道，待檢修期再次檢查整個回路。

4）若主、備用通道都異常，需要根據實際情況更換RTD，解開至測溫LCU接線，使其品質變壞，不參與上位機監視及流程判斷。

4.4強制恢復

1）若主備通道都異常，則直接在上位機處理取消強制。

2）若備用通道正常，需要在梯度范圍內一步一步強制當前溫度，直到接近備用電阻換算的溫度，最后再取消前強制。比如備用電阻換算溫度52℃，上位機當前強制為80℃，則需要依次強制當前測值為71、63、56，最后取消手動勾選（即取消強制），此時該點實時刷新的溫度為52℃左右，測點品質為好，溫度恢復正常。

5 總結

經過實踐證明，上述處理某點RTD溫度輸出異常的方法簡單有效，安全可靠。針對運行中的機組，能及時消除溫度異常帶來的潛在風險。后續我們可以對故障頻繁、抗干擾性差的RTD進行選型，選擇輸出穩定、抗干擾性強的產品，該處理方法值得廣泛推薦。

參考文獻

[1]師天杰，水電廠測溫呢電阻故障原因分析及探討，研究與探討，2011年第16期;

[2]李陽華，水輪發電機組軸瓦溫度跳變的原因分析及處理，電工技術，2018年01期。

作者簡介：

李科（1988-），男，工程師，雅礱江流域水電開發有限公司，從事水電廠機械設備檢修維護工作，E-mai：like1@ylhdc.com.cn。

朱力（1987-），男，工程師，雅礱江流域水電開發有限公司，從事水電廠二次設備檢修維護工作，E-mail：zhuli1@ylhdc.com.cn。

（作者單位：雅礱江流域水電開發有限公司）