张华伯
新疆伊犁河流域开发建设管理局
关键词：上位机监控；励磁系统；电压变送器；电磁干扰；接地屏蔽
一、电站概况
QFQH水电站位于新疆伊犁特克斯河流域巩留县境内，属坝后式地面厂房内共安装四台单机容量80MW的混流式水轮发电机，总装机容量320MW。电站是一座以灌溉为主，兼有发电、防洪等综合效益的不完全多年调节水库。发电机组采用单机单变单元接线方式，机组现地控制单元采用发变组控制模式设计，机组发电后经主变升压后并入新疆电网。
二、故障起因
2018年12月,QFQH水电站3号机组在发电过程中，频繁发现监控上位机模拟量画面中，个别数据出现不同程度突变、跳跃，其中3号机组油压装置油位、3号机组有功功率、3号机组励磁电流、3号主变绕组及油面温度等关键数据跳跃相当明显，机组有功功率也有15MW上下浮动的现象，现地机组运行状况进行全面检查，未发现异常,初步判断为监控LCU 装置AI数据采集模件故障，并停3号机组处理。
.png)
从3号机组运行曲线可以看出，3号机组油压装置油位、3号机组有功功率、3号机组励磁电流、3号主变绕组及油面温度曲线均出现不同的跳动尖波且幅度较大，对机组LCU柜PLC接入3号机组油压装置油位、3号机组有功功率、3号机组励磁电流、3号主变绕组及油面温度 ACI模件进行检查，模拟量校验，校验结果数据稳定。对3号机组调速器油压装置压力变送器、3号机组油压装置油位变送器、3号机组有功功率变送器、励磁控制柜内励磁电压变送器进行现场校验，结果4-20mA模拟量输出稳定，并无区线上查询出跳跃的现象。现地确定将3号机组空转，进行数据检查发现，并没有发生区线跳跃出现尖波的现象，但将机组转至空载状态后，机组升至额定电压，此时问题显现出来，上位机监控数据开始出现轻微跳变，区线查询中出现尖波，因此确定以上现象是由于机组模拟量回路励磁柜受电磁干扰导致，为排查缺陷采取了排除法，在机组空载态对机组接入PLC ACI模件上的回路一一拆除进行检查，当排查至机组励磁电压模拟量回路上时，拆除机组励磁电压模拟量输出回路后，监控上位机以上数据模拟量数据瞬间稳定，同时数据跳跃减小，调阅区线，发现曲线瞬间变得正常，因此确认故障点为励磁系统柜励磁电压变送器模拟量输出回路为干扰源，检查步骤：
1、检查励磁系统柜电压变送器，经过校验模拟量输出稳定，数据正常，
2、检查励磁系统柜至机组LCU柜模拟量电缆，电缆为屏蔽电缆，且屏蔽层正常，屏蔽层两端接地正常。
3、检查励磁系统柜励磁电压变送器发现，励磁电压变送器接地端没有接地，在随励磁系统出厂时，厂家并没有将励磁电压变送器进行接地，判断是变送器接地端没有接地，同时在机组空载或发电态是，励磁系统可控硅工作，造成电磁干扰导致。随即将励磁系统电压变送器接地端引出并接至站用系统二次地网（如图2），接入后，开机至空载，调取以上区线，发现曲线数据通正常，处理后观察运行2个月左右，模拟量缺陷均正常（如图3）。
.png)
.png)
结束语：
1、在QFQH水电站此前运行的十年间均为暴露出此类问题，现在出现此类故障，是因为监控LCU ACI模件在经过长期的运行中，抗电磁干扰能力下降；
2、GKS励磁系统厂家在产品检验、出厂检查过程中，只考虑产品关键部位采取了抗干扰措施，而在数据上送的励磁电压变送器接地上疏忽导致。
3、在日常检修、维护过程中，维护人员仅对单体装置的检查、校准精确度做要求，往往忽略了单体电气原件屏蔽及抗干扰措施的完善程度。