蘇磊

摘 要：水電站高壓開關(guān)柜內(nèi)斷路器發(fā)生故障有相當(dāng)部分與斷路器觸點過熱有關(guān)，溫度在線監(jiān)測可及早發(fā)現(xiàn)過熱現(xiàn)象防止事故發(fā)生。本文主要以水電站機(jī)組出口斷路器應(yīng)溫度過高造成故障，通過對斷路器觸點裝設(shè)高壓斷路器觸頭溫度在線檢測儀，淺談其利用電站現(xiàn)有計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)人機(jī)交互的應(yīng)用。它的應(yīng)用實現(xiàn)有助于中控室值守人員實時監(jiān)視發(fā)電機(jī)出口高壓斷路器觸點溫度并在溫度過高時得到告警，提高發(fā)電設(shè)備運行的可靠性與安全性。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)NC2000；通訊機(jī)CPM418；高壓斷路器；溫度在線檢測儀

1 前言

藤子溝電廠1號機(jī)組并網(wǎng)40分鐘后出現(xiàn)運行聲音異常，1號出口開關(guān)柜室傳來爆炸聲，同時事故停機(jī)動作。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)1號機(jī)組主變保護(hù)比率差動、差動速斷動作，1號機(jī)組發(fā)電機(jī)保護(hù)比率差動、速斷、非電量2保護(hù)動作，1號機(jī)組發(fā)電機(jī)后備保護(hù)過流I段保護(hù)動作，最大故障電流達(dá)到32kA，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)1號機(jī)出口開關(guān)柜C相斷路器動靜觸頭燒毀嚴(yán)重。由于在1號機(jī)組并網(wǎng)運行40分鐘內(nèi)未能及時發(fā)現(xiàn)斷路器溫度過高，導(dǎo)致斷路器觸頭大部分觸指及觸指彈簧均已燒毀成粉末狀，觸指和彈簧是在長時間的電流影響下灼燒成粉末狀且造成了觸頭盒炸裂，并把粉末噴射到了三相母排及鄰近柜壁上從而引起了B、C相相間短路，最終造成三相短路接地。

為準(zhǔn)確及時監(jiān)視高壓斷路器運行時的溫度，防止因斷路器觸點溫度過高引發(fā)爆炸，特引入斷路器觸頭溫度在線檢測技術(shù)。在實際應(yīng)用中通過裝設(shè)溫度檢測儀、與計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)通訊傳送至上位機(jī)，用于人機(jī)交互，達(dá)到實時監(jiān)視、預(yù)警。

2 溫度在線監(jiān)測硬件實現(xiàn)

在測溫系統(tǒng)投運后對機(jī)組出口斷路器溫度進(jìn)行了統(tǒng)計分析，使運行人員對各機(jī)組在不同負(fù)荷下的溫度判定有了數(shù)據(jù)支持，并以此作為機(jī)組安全可靠運行的依據(jù)，該套系統(tǒng)主要由斷路器溫度檢測儀、監(jiān)控系統(tǒng)通訊機(jī)CPM418、監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)工作站3部分組成。

斷路器溫度檢測儀：由溫度測量、控制顯示終端兩部分組成。測量溫度后，將溫度數(shù)據(jù)通過紅外傳遞給控制顯示終端。溫度測量傳感器分別固定在斷路器六個動觸頭上、控制顯示終端安裝在開關(guān)柜內(nèi)金屬面板上?？刂骑@示終端接受溫度測量傳感器數(shù)據(jù)，并通過計算后通訊接口采用RS-485通訊線、modbus通訊協(xié)議實現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元通訊管理機(jī)CPM418進(jìn)行通訊。

監(jiān)控系統(tǒng)通訊機(jī)CPM418：利用電站現(xiàn)有計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元中通訊管理機(jī)CPM418，負(fù)責(zé)接收控制顯示終端發(fā)送出的溫度數(shù)據(jù)，并通過機(jī)架總線與現(xiàn)地控制單元PLC進(jìn)行通訊，把測溫數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主機(jī)（main1、main2），通過南京南瑞公司的NC2000計算機(jī)監(jiān)控應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、傳輸。

監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)工作站：通過接收監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主機(jī)傳送的機(jī)組斷路器各觸點溫度數(shù)據(jù)，并在人機(jī)界面進(jìn)行顯示，溫度過高告警。中控室運行值守人員根據(jù)實際情況采用相應(yīng)的處置方法。

3 溫度在線監(jiān)測軟件實現(xiàn)

前期條件：硬件裝設(shè)完畢，高壓開柜內(nèi)斷路器溫度檢測儀工作正常，通訊接口參數(shù)按實際進(jìn)行設(shè)置；電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)LCU工作正常，通訊管理機(jī)工作正常；計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)運行正常，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用程序NC2000工作正常。通訊管理機(jī)編譯環(huán)境、組態(tài)軟件安裝完成。

程序編寫完成后將工程中的DLQCWdef.h和DLQCW.c文件拷貝回/home/nari/workroom/txt目錄下的相應(yīng)文件夾下，并在其路徑下運行命令：make DLQCWdrv生成可執(zhí)行的二進(jìn)制程序。并將通訊程序可執(zhí)行文件，需放置到SJ30的/home/nari/sbin目錄下，并運行命令：chmod 755 DLQCWdrv。在組態(tài)軟件中生成數(shù)據(jù)庫配置后，下載到SJ30上，然后登錄SJ30將至重新啟動，運行命令：reboot。修改計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)NC2000數(shù)據(jù)庫配置文件（通過設(shè)置越復(fù)限告警）、生成斷路器溫度監(jiān)視畫面，并同步到其他工作站中。最終實現(xiàn)人機(jī)交互。

4 總結(jié)

本應(yīng)用利用電站現(xiàn)有計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟、硬件條件，通過裝設(shè)斷路器溫度監(jiān)測儀，利用通訊技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及告警。中控室值守人員可實時監(jiān)測機(jī)組斷路器溫度，有利于提高值守人員對設(shè)備運行狀況了解程度，對設(shè)備異常運行狀況進(jìn)行及時處理，提高設(shè)備運行穩(wěn)定性和降低設(shè)備損壞率。從經(jīng)濟(jì)角度看，利用現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)，可以減少設(shè)備采購，降低成本，對行業(yè)內(nèi)部、具有同類設(shè)備的廠站具有推廣意義。

參考文獻(xiàn)

[1]許一聲，顧霓鴻.高壓開關(guān)柜觸頭溫度在線檢測儀[J].電器工業(yè)，2006，41（1）：139-140.

[2]謝云敏.水電站計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)[M].中國水利水電出版社，2006.

（作者單位：重慶鼎泰能源（集團(tuán)）有限公司）