谈明明
中国葛洲坝机电建设有限公司 四川 成都 611130
摘要：本文讲述了鲁德巴水电站监控系统配置特点、系统结构，详细讨论了监控系统功能，以及现场运行的方法。
关键词：水电站；监控系统；运行；
一、监控系统配置情况
鲁德巴水电站监控系统由六套LCU控制单元、一套监控系统服务器及若干工作站、通讯网络设备及两套UPS（主控级UPS和蝶阀UPS）供电装置等组成。监控系统采用双环光纤以太网，实现网络冗余；并采用GPS卫星对时。现地LCU包括两套机组LCU、一套公用LCU、一套底孔LCU、一套进水口LCU、一套蝶阀LCU组成。机组LCU和公用LCU均布置在主厂房发电机层和主控制室内，底孔LCU布置在底孔闸室内，进水口LCU布置在进水口闸门控制室内。
计算机监控系统现地配置均由PLC、12寸触摸屏、微机温度巡检装置、单对象同期装置、智能交流采样装置、交/直流供电装置、通讯管理机和两个现地交换机组成。PLC包括了主CPU和从CPU模块及I/O模块组成、电源模块、通讯控制器。通信控制器可实现监控与在励磁系统、调速器等之间的通信。公用监控系统由PLC、12寸触摸屏、交/直流供电装置、通讯管理机和两个现地交换机组成。PLC包括了主CPU和从CPU、电源模块、1套I/O模块，可实现对渗漏排水系统、检修排水系统、低压压缩空气系统、中压压缩空气系统的通讯。底孔及进水口监控系统由PLC、12寸触摸屏、交/直流供电装置、通信控制器和两个现地交换机组成。PLC包括了主CPU和从CPU、电源模块、以太网模块、1套I/O模块电源部分采用冗余结构，交流、直流220V双路供电方式，提高了电源的可靠性。
二、监控系统控制功能
计算机监控系统功能可实现对全厂监控设备数据的采集和监视。全厂监控设备开关、刀闸的操作，辅助设备的启停。机组顺序控制及非正常条件的闭锁。全厂AGC、AVC。日报表、统计报表及其历史文件的储存。操作变位记录、故障及事故报警、事件顺序记录、与调度、集控的通讯。
三、监控系统现场运行
本厂的计算机监控系统由上位机系统及现地控制单元组成。值班期间每隔一定时间，我们就要调用操作员工作站或中控室画面巡屏检查各状态变量是否符合当前现场设备运行状态，数据和信息量的采集是否符合要求，各报表是否完整、有无报警等，当我们发现异常时应及时处理并汇报有关领导并通知维护人员处理。交接班时,要重点对监控系统的通讯情况、系统运行情况、各部机组设备的参数进行查询，并填写巡回检查记录表。值班员的所有操作均在上位机的操作员工作站或现地控制单元的一体化工控机上进行。进行操作前，应认真阅读有无提示语句，如有一定要按照提示语句操作。监控系统正常时处远方控制方式，机组开、停机、负荷调整等均在上位机进行。负荷调整时应控制调节速度，以防油压下降过快危及机组安全运行。监控系统进行开停机等操作应在操作员工作站进行，一次只可进行一个任务的操作，待一个任务操作完毕后，才可以进行另一个任务的操作。运行中监控系统LCU各有关电源应投入。电源采用交流、直流220V两路电源，互为备用正常情况下两路电源均在投。正常倒换厂用电或厂用电回路停电、直流电源回路停电时，监控系统电源无需倒换。任何人员不得无故调用或修改监控系统有关应用软件和系统软件，若有缺陷或软件需要修改，须征得运行部门和领导同意，由维护检修人员或厂家修正。监控系统正常时处远方控制方式，机组开、停机、负荷调整等均在上位机进行。上位机正常时处运行监视或单元接线画面。监控系统上位机若出现故障退出运行时，可采取以下方式控制机组的操作：切换为本地控制设置方式，采用现地触摸屏进行开、停机操作和负荷调整。采用LCU屏开机、停机操作把手进行开、停机操作，在调速器电柜进行有功调整，在励磁调节器屏进行无功调整。
监控系统运行说明：
（1）总目录
在监控系统上位机的总目录画面上，将鼠标光标指向界面中任一按钮处，按下鼠标左按钮；将会弹出下一级菜单窗口。
（2） 画面索引
该画面是一个索引，运行人员可通过此画面进入下一级画面。例如，当运行人员想要进行1＃机组操作或监视时，可选中1F机组状态按钮，按下鼠标左键，即弹出1＃机组状态图如下：
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机组状态图分机组电气接线部分、电气运行参数、机械运行参数、LCU系统状态、设备操作、调速器系统状态、励磁系统状态等七部分。
在总目录下选中SOE即进入报警数据一览表画面：
选中所要查询的设备，按下确定按钮即可进入相应的数据一览表。同时可通过下拉菜单选择显示的数据类型。
该一览表中有记录选择、设备选择、类型选择、上翻页、下翻页等选择按钮，可对显示的数据进行选择，通过此表对报警记录进行查询。报表包括每台机组的运行日志和月统计表，其中运行日志分电气运行日志、推力轴承运行日志、上导运行日志、下导运行日志、定子/水导温度运行日志、空冷器运行日志等。选中按钮即可进入相应的报表，弹出报表窗口。
可通过报表日期菜单选择日期，查询每天的日志。站内所有自动化设备的操作均可通过计算机监控系统实现远程监视、控制，其具体操作应切换至对应的操作界面，分别在主接线图、隔离开关操作联锁、开机、停机流程图中执行。
发电机组开停机操作：
1）点击流程图名称，调出相应的流程，即在流程组态区显示该流程内容。
机 组 正 常 启 动
启动条件：制动器已落下、事故停机继电器未动作、主轴空气围带已排气。
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四、监控系统常见问题及处理
每次开机前应认真检查开机条件，如发现有故障或报警信息应立即处理。鲁德巴电站在运行过程中最常见的问题就是机组运行过程中甩油情况和RTD温度过高威胁机组安全运行。对于已经投运的水轮发电机组，一旦出现甩油问题，就要迅速分析导致的原因。常见的处理方式是检查油管路接头，如果是油压装置漏油就要立即处理，防止事故低油压导致停机。关于RTD问题，就需要从现地查到RTD端子箱，然后从RTD端子箱查到监控。确定好RTD公共端及电阻数据。最后分析得出结论并及时处理。需要说明的是这些问题都需要停机处理。
五、监控系统运行经验
在中控室的上位机上进行设备的操作前，我们应该要考虑对设备和系统的影响，要按有关规定及时解除或断开有关压板、控制开关和电源。且解除或断开的各项操作过程要填入操作票内。每日应定期打印机组电气运行日志报表，并与机组实际运行工况进行核对，发现不一致时，应做好记录并通知维护人员。监控系统LCU故障或死机时，运行当值值长应立即派人到现场监视机组运行工况，并根据油压、顶盖水位、漏油槽油位情况采用手动方式控制压油泵、顶盖水泵、漏油泵，确保机组安全运行。及时联系维护人员。监控系统设备运行环境应符合设备环境要求，应保持设备和周围环境的整洁。在可能影响监控系统设备运行的二次回路上工作和操作应告知监控人员，并征得监控系统设备负责人员和运行人员同意方可进行。
在监控系统上位机上进行设备状态改变的操作后，应立即检查各开关量和模拟量指示是否正常，并检查屏灯开关显示与上位机一致，不一致时应立即处理。计算机监控系统运行应检查现地LCU各电源空开及开关均已合上。CPU模块运行指示灯亮。触摸屏上SOE量、开关量、开出量、温度量、模拟量、运行方式等与机组实际运行状态一致。微机温度巡检装置电源投入，装置电源指示灯亮，运行指示灯亮。通信控制器电源投入，装置电源指示灯亮,运行指示灯亮。智能交流采样装置数据显示正常。上位机显示的各参数与机组实际运行状态一致，且无故障、事故光字信号。2台UPS路电源空气开关空气开关均合上。
结语
每次机组在运行中，应该时刻关注报警信息并且做好记录。机组停稳后，应该到现地去实际检查。比方说确定高压油泵已经停了，制动风闸已投入。机组运行中的问题，停机后应该及时处理。鲁德巴的运行经验，值得其他电站运行推广。
注释：（1）LCU：local control unit。意指现地控制单元。
（2）RTD：Resistance Temperature Detector。意指测温电阻。
（3）I/O：意指input/output.输入输出。
参考文献：
[1]张维强. 水轮机调节及辅助设备[M]. 水利电力出版社, 1986.
[2]佚名. (2016). 水电厂计算机监控系统运行及维护规程.