励磁系统ECT改造及应用

张一波，于 潇，李世昌，李永杰，赵雪鹏

（河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300）

1 前言

张河湾抽水蓄能电站作为早一代的抽水蓄能电站，采用ABB UNITROL 5000型静态励磁系统AVR柜就地控制显示单元为LCP（Local control panel就地控制面板），其操作系统均为英文界面，且功能单一，操作不便，不能对励磁系统进行简单的维护试验，为了能更好地对励磁系统进行实时监控，更简单快速的进行故障诊断，大小修期间对励磁系统进行基本的维护试验，故建议升级成目前ABB最新一代产品，中文界面的励磁控制终端ECT。

2 改造的必要性

（1）LCP需要升级的原因及技术分析

1）LCP作为采用陈旧技术的控制终端，是ARCnet fieldbus现场总线基于通信技术通信的控制显示屏，在线运行时，不可随意中断ARCnet电缆，因此，在线运行时无法更换LCP。

2）LCP采用只能显示8行，每行40个字符的液晶显示屏，液晶屏用于显示模拟量和报警信息，没有故障处理说明，不支持中文显示。

3）只有10个操作模式。

4）只有16个带灯按键用于励磁系统基本控制。

5）更换新的LCP后或参数修改量程必须使用ABB专用RS-485串口通信调试工具重新下载程序，对用户来说非常不方便。

（2）ECT成为升级励磁控制终端的最佳选择，ECT具有如下的技术特点：

1）全面地数据采集和显示，具有独立的数据存储单元。

2）具有简单直接的故障诊断分析界面。

3）具有不同访问权限密码保护，适用于不同工作人员操作界面。

4）所有界面可中、英、法等5种语言显示。

5）可用于就地或者远方控制终端。

6）带15’彩色触摸屏的独立工业PC。

7）使用安全稳定的Modbus TCP通信协议进行通信。

8）可用于现场调试，代替CMT工具。

9）可在线更换。

（3）ECT 的优越性

1）具有分别供维护和运行人员使用的人机接口，强大的配置保证了励磁系统的高度可监控性，强大的故障分析功能，维护试验的可操作性。

2）中文15’彩色触摸屏ECT，可实现在线参数调整、图像状态显示和故障诊断。

3）内置故障记录器可以记录、显示、打印和储存故障点、故障时间和故障前后的模拟量变化趋势，具有多种手、自动启动模式。

4）调试工具ECT-PC的试验操纵和试验记录手段先进，试验时可在线重构观测系统和注入接口，对内部变量进行操控。

5）将励磁系统的通信通过ECT构建为内部通信、外部通信和远程通信3个层次，具有通信校验。

6）可借助因特网技术实现全球范围内的远程诊断。

3 方案优点

（1）节约检修人力和检修费用，降低备件成本，优化配置。

（2）改善运行和检修环境，具有更加友好的中文人机界面。

（3）故障诊断、检修、维护更加安全、可靠、方便。

（4）符合企业健康、安全、环保的理念。

4 方案概述

4.1 前期准备

（1）升级前对励磁系统COB主板的硬件版本进行检查，以确定是否需要更换主板。

（2）升级前对励磁系统的ROM软件版本进行检查，以确定是否需要对ROM软件版本进行升级。

（3）升级所需设备及材料的采购与交付。

4.2 施工安排

（1）测量工作

新增设备在AVR柜内的布置，ECT在AVR柜门的安装位置及开孔尺寸。

（2）原有LCP的拆除。

（3）安装及接线

主要包括：CAP（通信适配器）的安装；EDS以太网关的安装；网线的连接和在AVR柜内的布置；ECT的安装；ECT软件的安装。调试及相关试验主要包括：相关设备的设置和整定；与ECT相关功能的测试；ECT与就地和远方的通信试验。接线原理如图1所示。

图1 原理图示例

4.3 特殊工具

（1）励磁系统专用调试工具CMT。

（2）RJ45工具钳。

（3）网线测试仪。

（4）柜门开孔所需要的工具。

4.4 关键技术

（1）COB主板的软件升级。

（2）以太网的架构及所连接设备的配置。

（3）ECT应用软件的安装，数据库的安装。

（4）调试及相关试验。

4.5 关键工序

（1）升级前对励磁系统COB主板的硬件版本进行检查，以确定是否需要更换主板。我厂采用的新版COB板，无需更换。

（2）升级前对励磁系统ROM软件版本进行检查，以确定是否需要对ROM软件版本进行升级。我厂软件版本41.307以上，可以直接升级。

（3）原来LCP ARCnet电缆的重新布置。

（4）CAP的安装（CAP板容易损坏）。

（5）网线和接头的制作工艺。

（6）以太网关的安装和设置。

（7）ECT软件的安装和设置，数据库的安装。

（8）ECT各项功能的调试和相关试验。

5 ECT的应用

5.1 启动画面

启动后显示以下画面，点击[LOGIN]（登录）进入下一步进行必要的设置。如图2所示。

图2 ECT界面示意图

5.2 ECT操作说明

（1）密码与访问级别的关系（表1）

表1 ECT密码与访问级别

（2）ECT现地操作说明

1）ECT 用户登录

①点击屏幕右下角登录按钮；

②在弹出的对话框中点击铅笔按钮，并输入“TEST3”，点击确认登录。

2）ECT 用户注销

①登录状态中，点击屏幕右下角注销；

②若没有注销按钮则点击设置按钮，切换至ECT设置界面；

③再点击屏幕右侧任意其他按钮，例如参数按钮；

④此时屏幕右下角出现注销按钮，点击以注销登录状态。

3）就地远方切换

①控制权在远方时，屏幕右上角手形按钮应是红色；

②若要将控制权切换至就地，需用户登录；

③登录后点击手形按钮，按钮变为绿色，表示控制权已切换至就地；

④若要将控制权切换至远方，需再次点击手型按钮，按钮变为红色则切至远方。

4）灭磁开关分合闸操作

①用户登录并切换至就地控制状态；

②点击屏幕右侧操作按钮，以切换至操作界面，若原来已在操作界面可以不点；

③点击屏幕下方红色锁形按钮，按钮应变为绿色；

④此时屏幕下方其他按钮亮起，点击磁场开关合闸按钮便可发出合闸指令；

⑤分闸操作前序步骤同合闸操作，最后点击磁场开关分闸即可。

5）增减磁操作

①用户登录并切换至就地控制状态；

②点击屏幕右下角箭头，上箭头为增磁命令，下箭头为减磁命令；

③长按箭头可以不断增减磁；

④箭头中间数字表示励磁系统给定值，例如在自动方式运行下显示为100.00代表给定为100%额定机端电压。

6）查看故障报警记录

①如果屏幕上方报警状态栏有红色或黄色数字，则表示励磁系统有报警；

②状态栏显示数字为当前主要故障报警的代码；

③点击屏幕右侧事件按钮切换至事件画面；

④所有正在发生的故障报警都显示在左侧，报警为黄色，故障为红色；

⑤右侧可以看到报警历史记录，报警时间，代码等，每个通道分别可记录200条故障报警记录；

⑥故障报警代码显示在代码一栏，代码前有“-”号代表此故障报警消失。

7）报警复位

①点击屏幕右侧事件按钮切换至事件画面；

②点击屏幕下方圆形逆时针箭头按钮进行复位故障报警操作。

6 结论

励磁系统ECT改造项目的实施主要是更好地对励磁系统进行实时监控，更简单快速的进行故障诊断，利用现有的励磁控制柜，升级成目前ABB最新一代产品，中文界面的励磁控制终端ECT。升级后励磁控制终端可以全面地进行数据采集和显示，实现在线参数调整、图像状态显示和故障诊断，可用于现场调试和在线更换。