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遠隔監視システムの間欠故障とその対応 No.56

遠隔監視システムの間欠故障とその対応 No.56

(新エネルギー新聞 2018年11月掲載記事を一部編集)

あるパワコンのデータが、ある時間だけ取得できない…
あるパワコンのデータが、ある時間だけ取得できない…

間欠故障は、その原因特定と対応に時間がかかることが多い。上のグラフは遠隔監視システムが、間欠故障した事例だ。
最初に「間欠故障」の定義をしておこう。

・ある期間故障状態が顕現するが、何らかの理由によりもとの機能を回復し、それを繰り返す現象
常に症状が出ていれば故障原因を探ることは難しくないが、症状が出たり出なかったりだと手こずることも多い。

今回の遠隔監視の間欠故障は、解決までに約2ヶ月掛かってしまった。

  1. 症状を具体的に把握する
  2. 症状から故障原因を推定する
  3. 推定した故障原因を取り除く

まとめてしまえばこれだけのことだが、すべての段階において「できるだけ費用を掛けないこと」を心掛ける必要がある。

何度も足繁く通って徹底的に調査すれば、すぐに治せるが、多大なコストが掛かってしまう。今回は、遠隔監視の調子は悪いが発電はしているようなので、緊急事態とは言えず、大きなコスト負担を発電事業者が納得するかは難しいところだ。

そこで1.においては、現地に行かず遠隔監視の挙動をじっくり追いかけることとした。

まず、発電所の詳細としては以下の通り。

  • 低圧50kWの野立て発電所
  • パワコンは9台
  • 遠隔監視は、RS-485通信にて9台のパワコンを接続しデータを取得するタイプ
  • 取得したデータを3G回線にてサーバーに送信しクラウド管理

間欠故障の症状は、以下の通り。

  • 8月19日から発生
  • パワコン5番~9番のデータが、ある時間だけ欠損する(上記グラフでは分かりやすいように欠損データを”0”としたが、本来は欠損なのでグラフに描画されない)
  • データが欠損する時間は、10時~14時を中心に、もっと長い時もあれば短い時もある
  • 夕方17時頃までに自然に正常動作(データ欠損なし)に戻ることが多いが、戻らないこともある
  • 朝一は問題なくデータを取得できている
  • この症状は出る日もあれば、出ない日もある
  • 雨の日は症状が出ない傾向
  • 晴れの日は症状が出やすい傾向
  • 温度が高いと症状が出やすい傾向
  • 日が経つにつれて、徐々に症状が出やすくなってきた

この症状から原因を推定すると次のようになる。

  • 断線などの物理的な故障ではない
  • パワコン1~4番のデータは常に取得できているので、4番と5番の接続に問題ある?
  • 遠隔監視システムのロガーの故障ではない(遠隔監視メーカーと協議して判断)
  • 5番のパワコンのRS485通信機能が故障している?
  • RS485ケーブル自体の不具合?
  • 温度上昇が関係していそう
  • 発電量が上がることも関係している?
  • 電気的なノイズの影響?

推定した原因から考えられる対応を、費用が安い順に並べてみる。

  1. 季節的に涼しくなるまで様子を見る
  2. 4番と5番のパワコン間をつなぐRS485ケーブルを一旦外し、挿し直す
  3. 4番と5番のパワコン間をつなぐRS485ケーブルを交換する
  4. RS485ケーブルの配線順を交換して(パワコンの並び順を変えて)様子を見る
  5. パワコンメーカーに修理依頼をする
  6. 電気的ノイズを調査し対策する

8月に症状が出てから10月まで様子見したが、徐々に症状が進行するようになったので、まずは、コストの安いところで、b. c. の対応を実施した。

すると、b. では直らなかったが、c. を実施してから症状が収まった。

交換したRS485ケーブルは外見上は不具合は見られないが、症状が収まったことで良しとし、ひとまず障害対応は完了となった。

できることなら故障ケーブルを詳細に調査して原因特定を明確にしたいところだが、その費用負担を誰がするのか、という問題が大きい。

敢えてそこには踏み込まないという、勇気ある撤退(?)もO&Mでは必要な判断となる。

(新エネルギー新聞 2018年11月掲載記事を一部編集)

  1. 掲載文書は、当協議会の関係者が、それぞれの文責で記述しています。
  2. 掲載文書中では、事例を取り上げて具体の対応に言及していますが、必ずしも原因や事象、対応を掘り下げて網羅的に記述するものではありません。
  3. 掲載文書は、主として低圧発電所を想定して記述しています。記載内容の中には高圧以上の発電所に通用するものもありますが、高圧以上の発電所に当てはめる場合は、法定の安全措置義務等との整合を考慮してください。

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