一、改造前設(shè)備狀況
我廠#2機組在改造前電氣測量表計,包括發(fā)變組、勵磁系統(tǒng)、廠用電、汽機鍋爐輔助設(shè)備電動機的測量回路等,均為原始的指針式儀表。這些表計安裝分散于各個系統(tǒng)的BTG臺上,檢修維護工作量較大,工藝落后。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和電力工業(yè)的飛速發(fā)展,這種傳統(tǒng)的測量模式已經(jīng)不能滿足時代的要求。數(shù)字式、微機化的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)在現(xiàn)代化的發(fā)電機組上已經(jīng)獲得全面的應(yīng)用。上海新華控制工程有限公司DCS控制技術(shù)在各類電站的應(yīng)用也越來越廣泛,越來越成熟。我廠#2機組DCS系統(tǒng)電氣測量改造運用了該公司的交流采樣、數(shù)字通信等*功能。
二、改造范圍
2.1發(fā)電機-變壓器組電氣測量回路,安裝一塊新屏,屏內(nèi)設(shè)備由多功能的電力監(jiān)測儀表和變送器組成。
2.2發(fā)電機-變壓器組電能計量回路,安裝一塊新屏,屏內(nèi)設(shè)備由兩塊電子式電能表、發(fā)電機轉(zhuǎn)子及負序電流測量裝置、發(fā)電機絕緣過熱監(jiān)測裝置組成。
2.36KVⅡA、ⅡB段電氣測量回路,在就地開關(guān)柜上安裝數(shù)字式多功能電力監(jiān)測儀表。
2.4UPS、柴油發(fā)電機、直流系統(tǒng)電氣測量回路,安裝一塊新屏,屏內(nèi)設(shè)備由變送器組成。
2.5380V工作段、公用段、保安段電氣測量回路。
三、設(shè)備安裝與調(diào)試
3.1設(shè)備安裝
3.1.1#2發(fā)變組變送器屏安裝:
屏內(nèi)裝有兩塊分別監(jiān)測發(fā)電機、高廠變的數(shù)字式電力監(jiān)測儀表3720ACM,測量點名包括發(fā)電機有功功率、無功功率、三相電壓、三相電流、頻率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能;高廠變有功功率、三相電流、有功電能;四塊有功功率變送器,給熱工DEH、MCS提供發(fā)電機功率信號;一塊轉(zhuǎn)子及負序電流變送器;兩塊頻率變送器,給熱工CCS系統(tǒng)提供信號。
發(fā)電機和高廠變的3720ACM儀表通過自身的兩路RS485通訊口聯(lián)結(jié)送往RTU裝置和#2機DCS系統(tǒng)。發(fā)電機和高廠變的電氣參數(shù)在ECS畫面上顯示出來。轉(zhuǎn)子及負序電流變送器利用本身的RS485通訊口與安裝在電度表屏上的轉(zhuǎn)子負序電流顯示裝置通訊,并利用顯示裝置的RS485口與#2機DCS系統(tǒng)進行通訊。
3.1.2#2發(fā)變組電度表屏安裝:
屏內(nèi)裝有兩塊電子式電能表,分別計量發(fā)電機、高廠變的電能,并通過電能表自身的RS485通訊口相聯(lián)后與#2機DCS系統(tǒng)通訊,電能數(shù)據(jù)在ECS系統(tǒng)參數(shù)表中顯示。屏內(nèi)安裝的設(shè)備還有發(fā)電機絕緣過熱監(jiān)測裝置,利用前端檢測設(shè)備給ECS系統(tǒng)提供一對裝置報警接點信號。
3.1.3#2廠用變送器屏安裝:
該屏用于測量UPS、柴油發(fā)電機、直流電源系統(tǒng),由變送器組成,輸出的4-20mA模擬量送往ECS#2柜AI量采集板。實時數(shù)據(jù)在ECS畫面上顯示。
3.1.4交流采樣:
此次#2機DCS系統(tǒng)改造,新華公司在ECS柜中采用了部分交流卡件,直接與電流互感器、電壓互感器的二次側(cè)相連,經(jīng)過卡件內(nèi)部的模/數(shù)轉(zhuǎn)換,變成數(shù)字量,通過內(nèi)部的軟件算法,在ECS畫面上顯示被測對象的一次值。交流采樣具有很大的優(yōu)點,簡化了設(shè)備和中間回路,節(jié)約了資金,維護也更簡單。本次接入交流采樣卡件的設(shè)備和系統(tǒng)有:380V工作IIA、IIB段母線電壓及備用分支電流、380V保安IIA、IIB段母線電壓及備用電源電流、380V照明II段工作及備用電源電流、380V事故照明II段母線電壓、380V工作段各低壓電動機電流。
3.1.5380V保安段低壓電機:
此次#2機DCS系統(tǒng)改造,保安段的電控設(shè)備全部進行了更新改造,電源開關(guān)和電機負荷開關(guān)選用了施奈德、西門子公司的電控柜。電機負荷的測量由各開關(guān)上的一個智能模塊直接采集數(shù)據(jù),并送出一個RS485通訊口。所有的RS485口按約定的通訊連接方式掛在一根通訊總線上,然后送至工程師站,與ECS主機通訊,數(shù)據(jù)直接在ECS畫面上顯示。
3.1.66KVIIA、IIB段電力監(jiān)控儀安裝:
每個間隔上安裝一塊數(shù)字式電力監(jiān)控儀,采集各間隔的三相電壓、電流,由儀表上的RS485通訊口向上位機傳輸數(shù)字信號,通訊格式為Modbus協(xié)議,可以監(jiān)測到各間隔的有功電能、電流等多種參數(shù)。6KVII段共分成四路通訊線送到上位機(ECS#7柜)處理后,再送至通訊站DAS#10柜,經(jīng)過RS485/RS232接口轉(zhuǎn)換后送到ECS主機,各間隔的數(shù)據(jù)在ECS畫面上顯示。
3.2調(diào)試
采用AI量傳輸模式(4-20mA)的設(shè)備,通流、ECS畫面顯示的調(diào)試過程基本上比較順利,調(diào)試的重點主要在采用通訊方式傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備上。發(fā)變組測量、電能、轉(zhuǎn)子及負序電流、保安段負荷在調(diào)試過程中,由于各個設(shè)備的通訊規(guī)約與數(shù)據(jù)格式不同,新華公司在軟件調(diào)試上遇到了一些難度,但是經(jīng)過新華公司技術(shù)人員的努力,也順利取得成功。6KV電力監(jiān)控儀的通訊調(diào)試的時間相對較長,主要是因為設(shè)備多、通訊線路長、聯(lián)結(jié)點多。通過新華公司及我班人員的共同努力,zui終也取得了較好的結(jié)果。
數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的調(diào)試成功,說明新華公司的產(chǎn)品,包括硬件與軟件,都具有很強的兼容性和穩(wěn)定性,對不同類型的設(shè)備,都能滿足數(shù)據(jù)通訊的要求。同時新華公司的工程技術(shù)人員,也具有良好的技術(shù)素質(zhì)和職業(yè)精神,在難題面前,能耐心細致地解決問題,體現(xiàn)了新華公司具備非常好的技術(shù)實力。
四、投運情況
#2機開機后,對各項電氣測量參數(shù)進行了跟蹤監(jiān)測,數(shù)據(jù)均顯示正確。6KV電力監(jiān)測儀所傳輸?shù)臄?shù)據(jù),有幾個間隔的電流出現(xiàn)較大的波動。通過查詢工程師站所記錄的歷史數(shù)據(jù),判斷為儀表有問題。生產(chǎn)儀表的廠家后,對儀表內(nèi)部軟件重新進行了升級。經(jīng)過一段時間的監(jiān)測,運行正常。整個數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)運行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)顯示正常。
五、改造前、后比較
#2機運行中,設(shè)備的維護量減少,運行參數(shù)一目了然,測量準確性提高,提高了管理水平。改造后各種電氣量數(shù)據(jù)都記錄到歷史數(shù)據(jù)庫,對異常數(shù)據(jù),可以查閱歷史曲線,初步分析故障原因,還可以打印報表。
六、改造經(jīng)驗小結(jié)
6.16KVII段調(diào)試中由于時間緊,和廠家配合的時間少,所以對于調(diào)試方法、查找故障的手段沒有吃透。大家在后來向新華公司技術(shù)人員學(xué)習(xí)請教的過程中作了較為詳細的記載,尤其是與實際運行過程密切的幾個問題,如通訊口的維護等,大家也進行了較好的交流,取得了較好的經(jīng)驗。
6.2新華公司的交流采樣具有廣泛的應(yīng)用前景,建議擴大交流采樣的范圍,將發(fā)變組、6KV廠用電的電氣量也包括進去。并且所有的交流采樣點由一面專門的采集柜組成,既可以與DCS系統(tǒng)通訊,還可以與外圍的遠動裝置、MIS系統(tǒng)等通訊。這樣可以更加精簡設(shè)備,提升自身產(chǎn)品的功能,維護也更簡便。