水电厂计算机监控系统可靠运行探究

李智

摘 要：水电厂计算机监控系统的可靠运行直接关系到整个水电厂的稳定运行。本文首先分析了水电厂计算机监控系统“死机”故障及成因，其次，深入探讨了实现水电厂计算机监控系统可靠运行的措施，具有一定的参考价值。

关键词：水电厂；计算机监控系统；可靠运行

由于水电厂计算机监控系统能够实现集中CRT监视，可具备打印故障信息、处理开关量变化、事故追忆、巡回检测、越限报警、数据处理等功能，因此，为了能够有效提高水电厂发电机组运行的自动化程度，简化操作步骤，满足发电控制的需要，将SCADA（电厂运行过程计算机监控系统）设置于发电机控制室中就显得尤为重要。本文就水电厂计算机监控系统可靠运行进行探究。

一、水电厂计算机監控系统“死机”故障及成因

从目前来看，困扰着水电厂计算机监控系统正常、稳定运行的主要问题就是偶发性“死机”，将其重启之后又可以正常运行。水电厂计算机监控系统“死机”故障的原因主要可分为前置数据采集系统故障、程序设计缺陷、主机系统故障、偶发性干扰四大类，具体如下：

（一）前置数据采集系统故障

水电厂计算机监控系统的主要组成部分之一是前置数据采集系统，抗共模干扰技术、模板设计技术等因素都有可能会对前置数据采集系统的可靠运行造成影响，都会对系统的测量精确度、稳定性和可靠性造成较大的影响。

（二）程序设计缺陷

若水电厂计算机监控系统在设计开发上就有一些程序存在着缺陷，虽然能够实现长时间运行，但是偶尔也会出现程序条件“相撞”的情况，无需过多处理，只需要将其重启之后又可以正常运行，程序设计缺陷往往难以彻底清除或者查找。

（三）主机系统故障

绝大多数水电厂计算机监控系统的体系结构均为二级体系结构，通用计算机（带磁盘系统）多为上位机，但是磁盘驱动器对于工作环境有较多的要求，主要体现在温度、湿度、洁净程度等，若不能满足，那么就会出现故障，进而导致整个水电厂计算机监控系统都处于“死机”故障。

（四）偶发性干扰

现场干扰脉冲源有时也有可能会很高，甚至还有可能达到千伏以上，这样一来，必然会导致水电厂计算机监控系统出现误动作的情况，轻则会造成“死机”故障，重者会损坏扫描模块。

二、实现水电厂计算机监控系统可靠运行的措施

（一）对现场安装、设计与施工的要求

1.信号电缆的屏蔽与敷设

数据采集处理系统的可靠性、稳定性和测量精度都会受到信号电缆敷设的较大影响，为了能够提高数据采集处理系统的可靠性，应该基于架空分层的原则来予以敷设，仪表信号电缆位于最下层，自下而上分别为热控控制、电气控制、动力电缆；信号电缆与电力电缆不能出现平行走线的情况，应该要用使之间距保持在30cm以上，若有隔板将二者隔离则最佳。模拟信号所选用的信号电缆应该选用屏蔽双绞线（带绝缘层），一点接地方案适用于水电厂计算机监控系统的全部信号线的屏蔽层施工。为了能够有效降低投资费用和施工费用，可用KVV双绞线控制电缆来敷设开关量信号。

2.引入机控室信号电缆

数据采集信号电缆往往都是由地下电缆安装架上通过地面开孔处进入机控室，连接到系统中间端子柜。为了能够避免中间端子柜出现风道，中间端子柜与地面开孔处之间的间距应该要保持在2-3m。2-3 m的地上通道宽度既能够让数据采集处理系统有较好的通风性、散热性，又能够防止水分、灰尘侵入其中。另外，为了让机柜内的干燥度、清洁度达到良好状态，可将滤尘网应用到中间端子柜的下部位置，可将阻燃封填措施应用到地面开孔处。

3.供电系统

为了能够实现水电厂计算机监控系统的可靠运行，应该要选用独立的、不间断的、稳定的供电系统。从目前的市场应用情况来看，不间断电源UPS是最佳的选择，其具有无触点切换、高频滤波、隔离、稳压等显著的优点，即便水电厂计算机监控系统出现故障，仍然能够实现监控。

4.地线

接地系统是实现水电厂计算机监控系统可靠运行的重要保证，还可以避免各种干擾因素，对噪声予以抑制。对于水电厂计算机监控系统而言，所选用的地线的接地电阻务必要小于2欧。

5.信号分类与连线要求

通常而言，水电厂的信号源都可以分为两大类，分别是开关量信号和模拟量输入信号，开关量信号又可细分为脉冲量、一般开关量和中断开关量等；而模拟量输入信号可细分为变送器信号、热电偶信号、电气信号、热电阻信号等。对于连线也有一定的要求，若要隔离开关量信号，那么可设置中间继电器；若为热电偶信号，那么屏蔽方式采用接地式屏蔽。

（二）功能模块的自诊断

在选择扫描功能模块、测量功能模块时，应该要选择能够抑制工频串模干扰、共模干扰的产品。通常而言，功能模块的自诊断主要包括定时访问诊断、在线写操作检验、在线读操作检验。此外，要实时跟踪A/D转换器的工作状态，一旦发现有不正常的情况，那么要在第一时间向上级部门汇报。

（三）装置内部的地线

装置内部应设置计算机保护地和计算机逻辑地2块浮置地线板，计算机保护地外接厂房地，属于典型的设备屏蔽保护；计算机逻辑地外接专用接地网，与逻辑电源地进行内接。

参考文献：

[1] 黄松青.安砂水电厂计算机监控系统的设计与运行[J].福建电力与电工， 2013，16（02）：167-170.

[2] 张绍兵，董朝霞，万永明，游大海.青山水电站扩建工程计算机监控系统设计与特点[J].湖南水利水电，2011，17（03）：181-184.

[3] 刘人健，刘立红.贵州三板溪水电站计算机监控系统设计[J].水电站机电技术，2009（03）：111-114.