电站机组设备在线监测与故障诊断系统维护

倪广红

（福建水口发电集团公司,福建福州 350002）

0 引言

水口水电厂位于福建省闽清县境内，是华东地区最大的水电厂，装有7台轴流转浆式水轮发电机组，水轮机型号ZZA315-LJ-800，总装机容量为7×200 MW，承担电网的调峰、调频及事故备用任务，是以发电为主、兼有航运等综合效益的水电厂。机组状态监测系统于2002年开始在1号机组安装，到2008年底，7台机组的状态监测系统全部安装完成并投入运行。监测内容涵盖机组振动、摆度、压力脉动监测，转轮空化噪声监测、发电机空气间隙监测、磁通量监测，发电机局部放电监测，定子线棒振动监测，发电机电气参数监测，轴电流监测等。

1 课题的提出

水口电站机组状态监测系统1#，3#机组使用北京中元瑞讯科技有限公司GMH550系统，2#，4#～7#机组使用北京奥技异电气技术研究所有限公司生产的PSTA2003系统，由于长时间连续运行，现场部分设备、元件老化，相继出现一些问题和故障,影响设备运行的稳定性。

状态监测系统下位机系统主板老化比较严重，该系统现地单元主板采用的是早期型号，主板CPU（Central Processing U－nit，中央处理单元）采用外置接插式，功耗较高，性能损耗严重；主板内存也采用外插式，型号较老，设备本身老化也比较严重，故障率较高。机组检修结束后再启动下位机时，有时会因为内存故障造成系统无法正常启动，系统工作效率极低，表现的现象是：①监测数据显示基本不刷新，甚至出现“死机”现象，严重影响数据的采集速度和准确性；②状态监测系统下位机单元中的无源底板由于运行时间较长，底板的ISA（Industrial Standard Architecture，工业标准结构总线）插槽老化严重，与主板、AD（Analog Digital，模拟、数字）板等接插不良，影响了系统运行的稳定性；③状态监测系统下位机单元中的下位机机箱电源运行时噪声较大，电源散热风扇老化严重，且部分已停止运行，随时存在停运的隐患；④状态监测系统下位机单元中的信号采集单元硬盘采用的是机械式硬盘，工作时指示灯长期闪亮，表明采集单元存储硬盘的性能已存在不同程度的下降，存在安全隐患；⑤状态监测系统下位机单元中的信号采集单元的前散热风扇故障率高，且多数工作时异声严重，需更换。

由于机组振动等多方面客观因素的影响，现地传感器故障率较高，且班组原有备件为一台机组的用量，在2017年度机组检修工程中也基本消耗。由于现地元件运行环境恶劣，现地单元及现场测量元件经常出现故障，必须进行及时维护及更新换代，以确保系统运行的可靠性。

2 技术方案

2.1 1#，3#机组在线监测系统维护

2.1.1 盘柜设备检查（表1）

2.1.2 稳定性单元现地传感器检查内容

（1）摆度传感器。检查传感器探头、前置器外观完好无损伤，产品标识清晰明确；检查传感器支架和探头固定螺栓无松动；检查与传感器探头对应的被测表面，要求被测表面光滑无凹凸、无镀层；检测传感器供电与输出状态，按照厂家说明书的有关规定进行；检查信号电缆老化情况，更换不符合使用规范的电缆。

（2）键相传感器。检查传感器探头、前置器外观完好无损伤，产品标识清晰明确；检查传感器支架和探头固定螺栓无松动；检查键相信号凸块或凹槽形貌完好；检查信号电缆老化情况，更换不符合使用规范的电缆；传感器探头与键相块间隙符合厂家出厂调整规范要求。

（3）振动传感器检查。检查传感器外观完好，无损伤、进水和锈蚀现象；检查紧固螺栓和固定底座无松动；检测传感器供电与输出状态，按照厂家说明书的有关规定进行；检查信号电缆老化情况，更换不符合使用规范的电缆。

（4）压力传感器。传感器及连接管路外观完好，无损伤、无渗漏和锈蚀现象；传感器及变送器接头螺纹无滑扣、错扣，紧固螺母无滑牙现象；传感器及变送器表盘应清洁完好，指针、数字以及符号等完整、清晰；传感器及变送器运行环境满足传感器工作需要；传感器及变送器的连接管路应保持畅通，必要时应进行疏通；管路排空后再次投入运行时，应对管路进行排气处理；检测传感器及变送器供电与输出状态；检查信号电缆老化情况，更换不符合使用规范的电缆；检查是否被浸泡或者受到严重的油、酸腐蚀。

表1 盘柜设备检查内容

2.2 2#，4#～7#机组在线监测系统维护

监测系统现地设备定期服务主要内容：①机组状态监测系统现地数据采集站停电清灰除尘；②机组状态监测系统现地数据采集站与现地传感器供电电源检测；③对稳定性采集与预处理单元、气隙采集与预处理单元的采样频率与精度进行检查；④检查状态监测现地数据采集站的时钟对时情况，应用软件检查及备份；⑤切换显示器共享器工作按钮，检查各台预处理计算机是否正常运行，检查 windows与 dos系统运行情况，检查预处理程序的监视窗口，检查与监控系统、主变在线监测系统，以及与上位机通信情况；⑥检查机组状态监测系统的现地数据采集站内预处理插箱内主板与通讯板等是否工作正常；⑦检查前放板，报警板，开关键相板与接口连接情况；⑧检查信号分离器工作情况；⑨检查现地监视软件及通讯软件运行情况，检查现地采集测点值有无异常。

3 结语

水口电站机组设备在线监测与故障诊断系统维护，保证监测数据的采集速度和准确性，降低设备故障率，保障系统可以正常启动运行。