水電站監控系統中的設備調試方法分析

高泰剛

(四川省玉溪河灌區管理局,四川 邛崍 611530)

0 引言

對于機組較少、容量較小,在10 000 kW以下的小型水電站而言,在其發電時所應用到的基本原理為“水位差勢能”,借助水位差勢能推動水輪發電機轉動,進而將勢能變為機械能,將發電機機械能變為電能。本文進一步闡述了水電站監控系統主要功能和涉及的設備,又闡述了水電站監控系統中的設備調試方法,最終針對水電站監控系統維護工作提出了幾點建議,希望能全面保障水電站監控系統安全運行、穩定運行。

1 水電站監控系統設備調試意義

為實現小型水電站無人值班、少人值守的自動化安全運行,監控系統設計就顯得特別重要。在做相應設計時,監控系統設備可以采取冗余設計,并具備可靠通信通道。在電氣設備運行時,通過應用監控網絡系統,可以有效提高變電站自動化水準及智能化水準。在展現監控功能時,需要通過應用保護測控裝置,綜合保護測控裝置在水電站中屬于二次電氣設備,可以切實保障電網中線路以及變壓器設備運行狀態。普通綜合保護測控裝置,都屬于成套設備,隱藏在主控室的每一個屏柜中。同時,在水電站內,還應用了大量光纖,以此為設備間連接通道,可以降低電纜在升壓站中的應用量,從而提升水電站建設成本經濟價值。為此,應注重調試水電站監控系統設備,其具有以下意義:

確保機組投運后能安全運行,實時監控各機組參數,顯示參數,如果參數出現異常情況,便發出警報,形成完整且清晰的工藝流程畫面,切實滿足機組安全運行目的。

及時發現問題,將隱患控制在根源處。在調試監控系統設備后,便可全面掌握系統實際性能以及存在的各種故障隱患,檢驗系統配置正確性及設計科學性。針對存在異常問題的部件及時更換,以便從根源處抑制隱患,減少水電站監控系統運行風險概率。

可為日后技術改造及系統優化帶來可靠參考,參照水電站監控系統設備調試結果,便可分析性能測試指標,為優化系統以及改進技術帶來可靠的依據。例如,現場干擾偏大,系統接地不規范,冗余功能復雜以及SOE功能分辨率不足等問題,均可在調試設備過程中發現,便于技術人員及時改正[1]。

2 水電廠監控系統調試內容分析

2.1 主機監控系統

需要進一步測試計算機監控系統具體性能,例如是否自如切換網絡、靈活切換控制器以及及時檢查GPS測試和接地測試性能。當然,還要關注通訊功能與系統自診斷功能、自動恢復功能等。

檢驗水電廠監控系統常規功能,包含歷史報警功能是否完備,是否具有實時報警能力以及數據能否完整導出,能否精準記錄狀態變位情況。

需要細致核對水輪機、電網線路等有關非電量與電信號。其中,非電量包含溫度、水位、開關狀態、壓力狀態以及流量等情況。同時,還要監視水電站監控系統網絡以及硬件信息運作情況。

調試LCU現地監視及控制功能,并且還要調試水位保護與緊急停機功能。

調試調速器功能尤其是調速信號。

2.2 輔助控制系統

需要對每一套冷卻器控制系統都進行嚴格檢測,確保油、氣循環泵控制系統正常運作,保障變壓器控制系統如實工作。

3 水電站監控系統中的設備調試方法分析

3.1 監控主機的調試

有關水電站監控系統監控主機的調試,則需要針對監控主機遙控、遙測以及遙調等功能分別進行測試[2]。關于水電站中每一開關,都要展開遙控測試,如果發現某一個開關不能被遙控,則需要立即排查具體原因,并結合其運行現狀解決問題[3]。一般來講,開關無法遙控的原因,主要是由于遙控點號設置不當。如若監控主機遙控點號與現場不一致,則會出現故障問題。同時,如果一次設備存在故障原因,也會致使設備難以遙控。在這種情況下,就需要消缺處理設備。除此之外,需要精細對比遙測數據,檢測其是否與現場運行設備實際數據保持一致。通過加量處理遙測設備數據等方式,觀察遙測數據是否也會相應增加。在具體工作中,需要調試的遙測量包含無功功率線路、電流有功功率及功率因素等。需要注意的一點是,要格外關注監控主機電壓互感器與電流互感器是否與預先設置的和其現場變化數據相互對應。在水電站監控系統中,普遍都需要將具體電壓與電流變比乘以系數,進行轉化后,將相關數據呈現在監控系統界面上。另外,在調試遙信時,需要針對點表格中的每一個遙信點都分別展開模擬調試,比如發現某一遙信動作后,就應將相關信號復歸。在具體實踐過程中,如果某一遙信點信號難以正常上傳,則要注意排查一次設備本身及監控系統情況,檢測遙信點號是否存在設置錯誤等問題[4]。

3.2 通信管理極及其他設備調試

通信管理及調試方法,主要是針對通信管理路由、網關及業務地址等配置進行檢測,如果數據可以正常轉發,則代表通信管理機能持續正常運行。一般來講,通信管理機普遍從站控層交互機處獲取數據,所以一定要保障站控層交換機和間隔層設備間密切銜接。參照通信管理機設備型號及相關數據,了解不同型號通信管理機配置方法,以保障通信管理機能順利通信、可靠通信。在水電站監控系統運作時,監控信息普遍需要上傳至電力調度機構,所以還要有效調試電力調度機構遙控、遙測以及遙調等功能,保障每一環節監控信息精準度、安全度。除此之外,關于時鐘同步裝置,需要進行B碼對時及網絡對時。在具體調試時,兩路對時信號需要同時接入,以便能為水電站信號提供準確時間。現階段,伴隨網絡安全重視度不斷提高,部分水電站中還增加了網絡安全監測裝置,實時監測水電站業務數據,確保相關內容準確接入網絡安全監測裝置,并通過調度數據網上傳調度主站系統[5]。因此,在調試設備時,還需要檢查告警信息,保障相關信息如實上傳。

4 水電站監控系統設備管理建議

4.1 監控系統設備調試建議

監控系統監控設備在生產與制造工作完成后,便可立即投入正常運行狀態。但是,在正常應用前,需要針對設備進行安裝及調試,在確認設備質量及主要安裝無誤后,便可將其投入到使用中。目前,水電站監控系統普遍應用電子監控系統設備,該監控系統在水電站中的應用非常廣泛。然而,為了保證這一監控系統設備安裝成效,在安裝前就需要展開調試,要全面考慮系統配置問題,包含系統軟件及系統硬件等問題,針對系統硬件型號、硬件設施性能等展開全面分析。此外,還要確保硬件監控系統設備接線及接地處理效果達到預期標準。另外,關于不同類型監控系統設備,應采用不同調試方法,參照監控系統設備性能,落實調試工作,以保障監控系統設備每一性能都符合具體技術要求。在投入使用狀態,可以展現實際價值。在針對監控系統設備進行檢查時,需要參照具體原理圖,這樣才能進一步掌握監控系統設備每一組成部分的作用,以便制定針對性設備調試方案。在具體測試與調試監控系統設備時,應對系統中每一項功能展開嚴格測試,以保證監控系統設備功能如實發揮,并且達到水電站對監控系統的運行要求。

4.2 監控系統設備管理建議

在水電站監控系統中,涉及各類設備,這就需要針對每一設備制定完備的管理計劃,包含設備消缺、設備退役、設備定檢以及日常巡視,以保證使用精細化手段,嚴謹管理每一個設備,確保監控系統設備使用壽命周期有所延長,并在其應用周期內發揮實際經濟效益,真正提升監控系統運行可靠性。在維護監控系統設備機柜時,需要保持機柜整潔,以及設備連線應足夠清晰、有條理。在針對雙電源模塊設備進行維護時,應分別設置兩路不同的電源,以保證設備在不同時間中仍能可靠運行。此外,還要采用定期巡視以及定期測試設備功能等方法,保證設備隨時都處于優良運行狀態。

5 結語

綜上所述,為了保障水電站安全運行的長期持續發展,首要任務就是改善水電站監控系統運行狀態,促使水電站監控系統有效運作。在水電站運行之際,需要由具體運維人員實時監控水電站設備,分析水電站監控系統設備調試方法,以便切實提高電力監控系統可靠性。