RMS700监测保护系统的数据管理系统

为保证200MW以上汽轮发电机组可靠和安全运行,我国电力部门先后引进一批德国飞利浦公司RMS700汽轮机监测保护系统。该系统具有图1所示的有关测点,包括了转速、轴振、瓦振、轴位移、胀差等多种传感器及相应的二次仪表单元。二次仪表集中在一只控制柜的上半部,几乎全部用硬件实现,只有用于显示的很少几块表头和用于输出的多道笔式记录仪被引入主控室。RMS700能完成一般的监测、记录和报警输出功能,但与现代化的监测系统相比,最明显的几项不足是缺乏数据管理系统,无法提供机组升降速过程的多种动态数据和并网之后的稳态数据管理,缺乏趋势分析、谱估计,也没有事故追忆功能和故障诊断环节。因而国内一些单位开展了后续计算机部分的研究和开发。其功能和性能各异,为用户认可的程度也不相同。

一个先进的数据管理系统,首先应能长期连续工作,提供准确、可靠的原始数据。这样,系统随后给出的分析和诊断结论才有较高的置信度。这就要求包括A/D在内的前向通道达到高的性能指标,硬件中特别重要的环节留有备份或作冗余处理,软件上加权分层次并具有容错和屏蔽能力,以适应无人值守和防止运行人员的误操作造成故障。其次,系统各环节应具有系统集成和功能扩展的余地,以适应不同用户的不同要求和技术进步提出的新的监测和分析内容。

作者总结以往在大型机组上实施监测的经验,1994年与北京石景山发电厂联合,在该厂200MW　1#汽轮发电机组的飞利浦RMS700上开发出一套数据管理系统。

1　系统的硬件结构

图2给出该系统的硬件配置。

1)来自RMS700的信号是轴相对振动、轴承绝对振动、轴向位移、胀差、热膨胀键相脉冲和转速信号,差不多都取自传感器或前置器,也从RMS700的二次仪表中取出部分直流信号作校验和冗余处理。

　　2)增加轴相对振动传感器,扩大测量点。

　　3)从汽轮发电机组其它单项成熟的监测保护装置中引来触点信号或电平信号,构成开关量输入。

上述信号被分成快变信号、慢变信号和开关量。其中前两种信号分别送入快变信号箱、慢变信号箱中进行调理以备计算机中A/D采集,开关量在进行隔离并作或处理后变成向计算机提供紧急事故追忆的硬件触发电平。

系统主机为一台INTEL386工控机,除计算机原有配置外,内置几种板卡,如图3所示。

其中TMS320C25信号处理板、低速A/D板均为外购。高速A/D板是自制的,该板上带有快速锁相倍频器以控制系统作整周期采样和转速测量,在机组升降速过程中和稳态运行状态下均能连续测量过程参数,同时快速整周期采样使随后的相关滤波、相位测量和谐波分析变得十分方便。这样,在事故追忆中,上述功能就能确保数据不丢失而又可靠。386兼容机是为满足在不间断主机在线连续测量前提下,振动工程师从主机中调出数据作分析的需要而安排的。