摘要:水电站实施计算机监控,对全厂设备进行监控,实现了发电机组开停机自动化,各设备状态屏幕直观显示,实时反映机组运行状态。计算机监控系统的结构组成及运行中出现的常见故障及处理方法。
关键词:计算机 ; 监控; 故障; 处理
株树桥水电站计算机监控系统投运以来,大大减轻了发电运行人员的工作强度,设备安全性得到大幅度的提高。监控系统运行期间,不可避免的也出现了些故障问题,多年来的维护工作,个人也总结了些故障处理的经验及方法,借此展开论述。不当之处,望同行指正。
1、监控设备。
湖南长沙株树桥水电站于2014年实施了计算机监控系统改造,主要监控设备为3台8MW水轮发电机组、调速系统、励磁系统及其辅属设备;3台发电机出口开关、1台20MVA和 1台10MVA主变压器,1台1.25MVA近区变压器; 110kV开关站;1回110kV出线;4回10kV出线; 全厂公用设备:包括10kV、6.3kV、400V配电系统、厂区排水泵、渗漏排水泵、消防供水泵、低压气系统、220V直流系统、空压机系统、火灾自动报警系统等。
2、结构组成
本电站计算机监控系统为分层式结构,由厂站层上位机和现地控制单元层LCU下位机二部分组成。上位机节点配置包括2台套操作员工作站、1台套工程师工作站、1台LED监控屏电脑、 1套同步时钟装置(内含GPS对时)。现地控制单元LCU包括4个设备单元,其中3套机组现地控制单元、1个公用设备LCU单元。两层结构通过 1套中心交换机实现通讯联接。
现地控制单元均使用了GE公司的90-30PLC控制模件,实现机组数据的采集和控制,均可独立与厂站层上位机实现对发电机组的监视与控制。
计算机监控系统部分的下位机发电机组PLC巡检时需检查AC电源、DC电源、PLC电源开关均在“合”位,相应指示灯亮; 确认LCU PLC的CPU都打到“RUN”位置。确认LCU PLC的电源模件上显示“Power ok”;CPU模件上“RUN”灯亮;以太网模件NOE上“RUN”灯亮,同时下方的收发灯不停的闪烁,表示有数据在交换。确认LCU 上通讯端口对应的收发灯不停地闪烁。触摸屏上画面显示正常,各数据、工况与实际相符;
3、常见故障及处理
计算机监控系统实际运行中存在一些常见故障,如何迅速的处理故障,尽快恢复监控系统的正常工作,是每个系统维护人员需要掌握的技能,很多处理方式是经验积累的结果。
比如主机出现了故障,不能启动,应该如何处理呢?首先要检查电源插座是否有电,再查看主机电源指示灯是否为亮且风扇在转,查看显示器上电源指示灯是否为亮,检查显示器、键盘和鼠标等与主机的连接电缆, 确保它们正确连接。按复位钮如果系统不能引导,则关电等20秒然后再加电。确保所有电缆连接牢固。如果主机显示开机画面后不能引导系统,我们首先检查是否是操作系统出现了问题,可能是操作系统引导文件故障,需要对系统引导文件进行恢复后重新引导。如监控系统主机电源指示灯有显示,但主机显示屏无系统画面,则可能显卡接触不良好或显示器信号电缆与主机连接是否可靠;也更换正常显示器检验。画面显示后出现光标无法移动,检查是否鼠标问题,重新插拔USB鼠标,观察系统是否有反应。如系鼠标问题则进行更换。如键盘无法输入,则更换正常键盘后再试或再次插拔键盘,重启系统。实际工作中出现网络通讯故障,各台下位机PLC均与上位机系统中断了网络通讯,设备状态、电流电压、有功无功数据均无显示,这个时候首先判断就是交换机出现了故障或死机,导致全网络断线瘫痪。应立即检查交换机状态或重启交换机,一般均能迅速恢复网络通讯。或检查网络连接双绞线接口,重新连接双绞线接口、网络HUB是否正常,重启网络HUB、网络模块故障,将网络模块复位,查看故障网络模块。上位机如遇到监控系统无指示,数据无变化的情况,则应首先检查网络线是否通畅,如果网络指示不通畅,拔下计算机网络接口线,再次插入网络接口或重启一次网络HUB。检查机组LCU屏上网络信号指示是否正常,网络信号闪烁指示正常,网络信号灯若无指示,重启机组LCU后,查看是否恢复正常。实际工作中,出现监控屏幕上母线电压无指示,经查确认为PLC模拟量采集模块因雷击而损坏,致使电压数据无法正常采集处理,后更换PLC模拟量模块后恢复正常。如遇计算机监控系统发出操作命令后,上位机指示正常,但操作命令发出后机组无反应,应先查看机组LCU屏上“远方”“现地”切换开关位置,将切换手柄扭至“现地”位置,在机组LCU屏上发操作命令,观察命令能否正确执行。如命令发出后,机组仍无动作,检查开出继电器动作情况,是否继电器故障,是否执行元件故障,导致命令发出后,执行元件不动作问题。如出现操作员工作站光标不能移动,监控画面不能切换、刷新或屏幕画面消失而无任何显示时,应重新启动计算机,启动监控系统程序,查看是否正常。如操作人员发出自动开机指令,PLC执行开机流程,但显示自动开机不成功,开机过程中断的情况,应通过“顺控窗口”提示的信息,查看开机流程中断原因; 检查机组执行元件有无故障,或执行回路有无故障,若有故障,则应消除故障或手动帮助完成该项操作;检查监控系统软、硬件有无故障。若有故障,则应消除故障后方可再次自动开机。发电机组正常运行中,上位机监控显示异常,,上位机电气主接线图画面电气参数全部灰屏,LCU显示器上电气参数正常,机组仍正常发电运行,原因一般为PLC至主机的网络交换机通讯出错或PLC通讯模块未工作,应检查PLC与交换机之间的接口以及屏蔽双绞线,将接口松动的地方重新插拔或重启PLC通讯模块,即可正常工作。另实际工作中还应多注意继电器的检查,确保当操作命令发出后,继电器能够正常动作,操作执行元件进行可靠动作。反映机组开关量位置信号不正确时要注意接近开关的灵敏度、是否传感器故障、PLC故障查找重点要放在外围设备上,真正PLC模块出现损坏的情况是比较少见的。
总结而言,计算机监控系统的投运对水电站的管理意义重大,对运行设备进行了可靠的监视,并能对故障、事故的发生自动报警并进行相应的事故处理并记录动作情况。实施计算机监控系统大大减轻值班人员的劳动强度并且监控装置的投入有力的保证了设备与人身安全,其重要性毋容置疑。