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关于水电站计算机监控系统现场调试

最后更新时间:2024-01-09 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:6254 浏览:21158
论文导读:
摘 要:针对计算机监控系统在大多数水电站中是必不可少的项目,介绍了水电站计算机监控系统基本流程,阐述了计算机监控系统流程在现场的调试过程和调试项目,总结了在调试过程中需要注意的事项。
关键词:计算机监控系统流程; LCU;静态调试;动态调试
计算机监控系统调试,是为了检验计算机监控系统流程的正确性、稳定性及可靠性,以机组充水为节点,分为无水调试(也称为静态调试)和有水调试(也称为动态调试)两个阶段。在静态调试阶段,主要是通过模拟机组运转工况,检验监控流程及其参数设置的正确性、以及各被监控系统设备动作和信号返回的正确性;动态调试阶段主要是通过在机组实际运转状态下的各被监控系统实际动作及其相互之间的配合,完成对监控流程及其参数设置的最终检验,确保其满足机组安全稳定运转的要求。

1、 水电站计算机监控系统流程

计算机监控系统,按照功能而言,可分为上位机和下位机(LCU),它们之间主要通过总线型、星型或环网等方式连接在一起,构成总线型拓扑、星型拓扑或环型拓扑结构,下位机与所监控的设备通过I/O接口和通信等方式连接。LCU一般包括机组LCU、开关站LCU、进出水口LCU、公用设备LCU等。开关站LCU 主要流程是断路器、接地刀闸、隔离刀闸的闭锁操作程序;公用设备LCU试验有油气水系统的自动运转、厂用电备用自投、变频启动和背靠背启动等等;进出水口LCU制约各闸门的自动开启和关闭等;机组LCU是计算机监控的核心,由它来制约机组的调速器系统、励磁系统及机组的自动化系统等,实现机组各种运转工况及工况的转换。机组LCU流程的试验基本涵盖了开关站、进出水口及公用设备等的试验,下面就重点描述机组LCU流程。
(1)常见流程
机组LCU流程是由机组运转工况及其相互转换决定的,包括各种工况的自动开、停机流程和运转工况转换流程。常规机组的自动开、停机流程有:① 停机与空转相互转换流程;② 停机与空载相互转换流程;③ 停机与发电相互转换流程;④ 停机与发电调相相互转换流程。常规机组的工况转换流程常用的有:① 空转与空载相互转换流程;② 空载与发电相互转换流程;③ 发电与发电调相相互转换流程。
抽水蓄能机组LCU除包括常规机组的LCU流程外,还有:① C启动流程和背靠背启动流程;② 停机与抽水相互转换流程;③ 停机与抽水调相相互转换流程;④ 抽水与抽水调相相互转换流程;⑤ 抽水与发电相互转换流程;⑥ 满载抽水至满载发电的紧急工况转换流程;⑦ 黑启动流程(常规水电机组也可作为黑启动电源,但一般不作此设计)。
机组在运转工况或工况转换过程中,出现紧急情况或事故情况,还要分别执行紧急停机流程或事故停机流程。
(2)流程执行过程中遵循的原则
为保证机组运转的安全性和可用性,机组监控流程一般遵循如下原则:
① 在操作人员发出机组操作命令后,监控系统可以自动按预先设定的流程完成全部的操作,也可以在操作人员的干预下进行单步操作。
② 停机命令优先于发电/发电调相及抽水/抽水调相,并在开机过程中、发电/发电调相状态及抽水/抽水调相状态均可以执行停机命令。一旦停机命令被选中,其它操作均立即被禁止。
③ 操作过程中的每一步操作,均设置启动条件或以上一步操作成功为条件,仅当启动条件具备后,才解除对下一步操作的闭锁,允许下一步操作。若操作条件不具备,根据操作要求,中断操作过程使程序退出或发出故障信号后继续执行。
④ 对每一操作命令,均检查其执行情况。当某一步操作失败使设备处于不允许的运转状态,程序设置相应的制约,使设备进入某一稳定运转状态。
⑤ 操作过程中(除停机过程),若机组设备发生事故,或运转状态发生变化,不允许操作继续进行时,应自动中断操作过程并使程序退出。

2、静态调试阶段计算机监控系统流程试验

在进入静态调试阶段前,计算机监控系统系统须完成通电测试、点对点的校核、通信调试、同期模拟试验等。其中,点对点的校核在调试过程中工作量非常大,牵涉的外部因素较多,抽水蓄能水电站的数据量较常规水电站要大得多,对点工作量更大。但必须认真仔细地做好每一输入输出数据的校核,并通过反复进行来确认。
进入静态调试阶段,开始监控流程初步检验。分别从上位机及LCU人机接口启动各制约流程。对每一段流程都必须与相应的被监控系统做完整的流程试验,发现不能满足运转的流程或参数,应及时与设计单位沟通和修改。
试验时需要模拟机组转速、定子电流和电压、系统电压及事故停机的事故信号,被监控系统的动作基本等同于机组动态调试时的状态。如果某一被监控系统不具备联动调试条件,在LCU上将该系统送至LCU的信号进行强制,满足流程执行需要,待其具备条件后再单独试验。
试验阶段进水闸门和尾水闸门关闭、机组在静态,按流程需要用信号发生器模拟机组转速、机组电压及有关输入信号等反馈信息,以检查流程进展情况。检查顺控流程、各种时限等整定值及报警、登录的正确性,若有错误则予以改正。试验还应包括各种制约失败时的流程退出、报警、登录正确性的检查。

3、动态调试阶段计算机监控系统流程试验

动态调试与计算机监控系统关系十分密切,动态调试阶段将完成对计算机监控系统的最终检验。动态调试前,计算机监控系统应完成点对点试验、静态顺控流程试验,即静态调试完毕且满足要求;机组具备开机条件。机组动态调试主要包括了充水试验、首次开停机试验、过速试验、自动开停机试验、升流升压试验、假同期和真同期试验、负荷试验及其它规定的试验项目。
计算机监控系统在动态调试各阶段的试验如下:
(1)充水试验:监视并调整各水位反馈信号,各水位、压力测量值符合技术要求。(2)首次开停机试验:首次开停机试验为手动开停机,监控系统应密切注意各部分的轴瓦温度、润滑油温度、振动摆度等。
(3)负荷试验:做带负荷、甩负荷试验、负荷调节试验时监控系统应密切注意并打印各部振动与摆度、各部轴瓦温度、机组转速、定子电压、转子电压等数据。在负荷调整参数设置检验时,要注意,负荷调整的速率一定要从低到高逐步进行。
(8)机组可靠性试运转论文导读:安全措施,黑启动有独立的开机条件和启动流程,为确保机组安全顺利启动,应尽可能减少黑启动开机条件。(3)由于辅助制约系统与计算机监控系统交换的数据、制约逻辑等,直接影响到计算机监控系统数据库与流程的设计,而调试中往往出现大量的、有关辅助制约系统的接口理由,因此,尽可能在设计阶段解决好这些理由,将大大减少计算机
试验
常规水电机组72h可靠性试运转是较长时间考验机组、引水系统、有关水工建筑、电气设备的安全性与可靠性,考验水电站设备的制造与安装质量。计算机监控系统作为机组的监测、制约中心,试运转期间应经常检查上位机和LCU 的显示、报警、登录、打印、统计等功能正常与否。对非正常信号,尽可能的及时处理。
抽水蓄能电站因为只有几小时发电的库容,没有进行连续发电运转72h 的条件,故按国际惯例执行30d 的可靠性试运转规定,即考核机组在30d 内的运转情况。
计算机监控系统全面可靠性试验,根据系统的技术协议要求确定试验时间。常规水电站一般为72h连续不间断,通常这个试验安排在系统其他调试完成后与机组72h试运转相结合,更能考验计算机监控系统各项功能。

4、调试过程中应注意的事项

(1)安全措施。每项试验前,按照试验方案检查计算机监控系统与正在安装或正在运转或正在检修系统的电气隔离措施是否已经执行;在调试过程中要严格执行运转检修规程,确保调试不影响其它正在运转、或正在安装、或正在检修的设备的安全,以及在上述设备工作的人员的安全。
(2)计算机监控系统流程设计之初,一般考虑了大量的开机基本条件和停机触发条件,如果按照这些条件来设计,机组频繁地开机失败或事故停机,使机组完全无法正常安全运转。为了使流程能更好地满足运转需要,对于确实影响机组运转的条件予以保留;对于实际运转中不合理的条件,应剔除。特别是黑启动流程,作为故障后迅速恢复系统的安全措施,黑启动有独立的开机条件和启动流程,为确保机组安全顺利启动,应尽可能减少黑启动开机条件。
(3)由于辅助制约系统与计算机监控系统交换的数据、制约逻辑等,直接影响到计算机监控系统数据库与流程的设计,而调试中往往出现大量的、有关辅助制约系统的接口理由,因此,尽可能在设计阶段解决好这些理由,将大大减少计算机监控系统的调试工期以及调试期间的工作量。