机组LCU改造

机组LCU改造

卢元俊

广东英德市白石窑水电厂51300

摘要：随着计算机硬件、软件的快速发展，国内计算机监控技术也在飞快地发展；对于水电厂来说，采用一套结构合理、功能完善、可靠性高、人机界面友好的计算机监控系统，是提高水电厂安全生产水平，实现“无人值班（少人值守）”的必要条件。南水发电公司现地控制单元原来使用的是南瑞SJ-500系列，运行10年后，由于设备老化，稳定性能下降，故障增多，维护量大，为了机组的安全运行，开始更换南瑞公司研发的MB80智能可编程控制器。以下对我公司改造的设备先作一些简要的介绍，并对改造过程作一些肤浅的描述。

关键词：机组LCU；准备工作；改造过程

我厂此次改造更换的是南瑞MB80系列智能可编程控制器，它采用高性能的主控CPU模件，全智能化的I/O模件，开放、标准的通讯网络，强大的RS-232/RS-485串口通讯功，方便实用的现地人机接口，所有模件采用全封闭结构，软件使用界面友好、功能强劲的编程软件MBPRO，该软件除支持梯形图等传统编程方式外，还支持可视化的编程语言——流程图编程，并且不同语言编写的程序之间可互相调用。

我公司有四台72MW、一台18MW的惯流式水电机组，属中型水电厂，机组LCU的I/O点数为：中断量输入32点，非中断量输入96点，模拟量输入48点，开关量输出48点，温度量输入64点。LCU采用单CPU单以太网模式，CPU采用一块MB80CPU611模件。96点开关量采用四块开关量输入模件，每块模块上有32个通道，其一块为中断量模块MB80IIM214，该模块上每个测点都具备SOE功能，输入信号发生变位时能自动将变位信息及动作时间送至CPU模件，事件分辨率可达1ms，因此该模块主要采集机组电气事故、机械事故动作信号，以便LCU程序快速下发机组事故停机命令；另外三块为非中断量模块MB80DIM214，用于采集各种设备的位置状态、报警信息等。48点模拟量采用电流型的模拟量输入模件MB80AIM212，用于把来自传感器、变送器等设备的压力、液位、温度等模拟量信号转换为MB80PLC可以处理的数字量信号。48点开出量采用两块有32个通道数的开关量输出模件MB80DOM214；64点温度量则采用南瑞公司研发的温度巡检装置，通过把串口的管理模块MB80CPM418与MB80PLC进行通讯，此外通过管理模块与PLC进行通讯的装置还有交流采集装置和振动摆度装置，该模块很好地解决了PLC与现场智能设备之间的通讯问题。

除了上述的CPU及I/O模块，还配置了以下一些装置：1、一套单对象SJ-12C双微机自动准同期装置，用于同期合闸；2、同时还配有一台10.4寸彩色液晶显示屏作为人机界面，方便现场查看及操作；3、电气残压测速装置；4、一台交流采样装置，用于采集电气交流量，如机组电压，电流，功率，频率等。

我公司此次LCU改造，即将原来的南瑞SJ-500系列及其相关配置全部更换。公司安排要利用机组的检修时间将四台机LCU装置全部更换，工作量是比较大的。在年底的检修时间里我负责四台机下位机监控系统的改造任务，当时3号机是大修，时间比较充足，而1F、2F、4F是小修，时间只有十五天，这十五天还要包括改造后的设备调试及机组静态和动态试验时间在内，时间真是很紧迫。为了按时完成改造任务，改造前必须做好充分的准备，在改造时才不至于手忙脚乱。

一、改造前做好充足的准备工作

首先开始检修的是2号机，因为是小修，只有十五天的时间。为了能按时完成改造任务，在改造前必须先做好充足的准备工作。仔细查看图纸，并联系现场实际情况，了解设备状态，将现场情况摸清摸透，并作好记录。同时在施工图纸下发后，将新旧图纸进行对照，查看哪些测点是新增加的，需新增加几条电缆，各条电缆的规格和走向，全部都做好记录。同时到现场查看原来测点所在位置，更换盘柜后电缆够不够长；哪些回路更改了，在盘柜的左右侧变动了等等都要了解清楚，然后再理出需重拉的电缆数，并用白布条写电缆号及规格和电缆走向，对原来的旧电缆也要事先用白布条写好电缆号、规格、走向等电缆标识；如果少拉一条电缆，将会对整个改造的进度造成影响；因为大部分电缆都要搭架台才能施工，一旦架台拆除，要重新搭设，就会影响工期的进度，同时要安排人员先按图纸写好电缆方向套。

二、改造过程认真谨慎

因为检修前已做好了各项准备工作，检修工作开始后，就能迅速将盘柜内各条电缆绑好标识，便可迅速开始解线。解线时，每解下一根线要用绝缘胶布包好，并且原来的端子方向套不能弄掉，一但弄丢，工作量将会增加。因现地控制单元共有两个盘，如果端子方向套全解了，那么盘后的左右侧的每条电缆的都要重新与对侧进行对线，那将会占用很多改造时间。因现地控制单元不但与现场自动装置有关，还与保护、励磁、调速机、开关柜、厂用电、直流系统、蝴蝶阀操作柜、振动摆度装置、压油装置等等相关联。只要对侧的回路不变动，则LCU侧和对侧只需对照图纸更换方向套。只有字迹不清晰或回路有疑问以及重要的回路，才进行对线。因接完线后，还会在设备侧进行对点，接线错误是可以被发现的。

将端子解完线并整理好后，便进行退盘、立盘；然后开始拉电缆，这次新增和重拉的电缆有十几条，电缆拉到位后两侧马上作好标识。接下来是剥电缆，剥电缆时在LCU单侧进行电缆铁皮接地，在电缆铁皮上焊接地线，并接至接地铜排上。电缆剥好后，用对线灯在电缆两侧进行对线，并套上方向套。同时还要对旧电缆的方向套进行更换，因我厂的端子方向套都是用油性笔写的，经过十年后，很多字迹都比较模糊了，在接线时还要对照旧图纸进行核对。这就是用油性笔写方向套的弊端所在，特别是在潮湿的位置，油性笔写的方向套很快就会模糊不清，对回路的维护很是不方便。方向套套好后，便开始进行接线。在改造过程中我和工作成员一起加班加点，在专责和班长的帮助下按照LCU原理图疏理各回路，将厂家错接、漏接的线，写错标识的错误等一并更改过来，最快的一台机只用十天就完成了接线。然后和厂家一起按试验方案进行调试，并对上位机显示画面和数据库、动态链接点等进行了大量的修改更正，并对LCU各装置进行检测，对各输入/输出回路进行检查对点，看上下位机显示与登录信息是否正确，然后对各种设备控流程进行调试等。经过大家的共同努力，按照试验方案进行试验时，也顺利通过了。在改造过程中，总会遇到一些难题，为了不影响白天的工作，常常要将白天遇到的问题整理起来，利用空闲时间进行解决。通过查看图纸和原理图、说明书，向技术人员请教，同时也通过网络来查找答案。

设备改造对工作人员来说是很辛苦的，但是通过参加设备改造，可以更快的熟悉和掌握设备，对各回路的原理及接线理解的更加深入，并且印象深刻。因为在工作过程中，需要对设备进行大量的接线，检测试验等。在其中就在不断的加深了对各回路的认识和理解，接线和检测试验都需要反复查看各种图纸和说明书。有付出就有收获，这是成正比的。同时也在不断的累积工作经验，为今后的工作提供扎实的基础。

参考文献

1、方辉钦．现代水电厂计算机监控技术与试验．北京：中国电力出版社．2015.23

2、马玉琴．青铜峡水电厂计算机监控系统的设计与开发．2017.2

3、路永明．计算机监控系统在水电站的设计与应用．2015.18