АСУ ТП котлоагрегата
САУГ/АСУГ
АСУ ТП турбоагрегата
Автоматизированная ЭГСР паровой турбины
САР ЧВ паровой турбины
АСУ ТП ГРП
АИИС водоподготовки
Автоматизация ПТНА энергоблоков ТЭЦ / ГРЭС
АСУ ТП ГТЭС
АСУ ТП ТЭЦ/ТЭС
ИАСКУЭ
АСДКУЭ электросетевой компании
АСДУ энергосистемой
АСУ энергоснабжением предприятия
Система телемеханики предприятия
Тренажеры для операторов
Тренажёры для персонала цеха АСУ ТП
Автоматизированная электрогидравлическая система регулирования паровой турбины ТЭЦ
Типовое решение – автоматизированная электрогидравлическая система регулирования паровой турбины (ЭГСР) – предназначено для повышения уровня автоматизации электростанций с учетом современных требований к технологическому оборудованию ТЭЦ.
ЭГСР, разработанная на базе ПТК КРУГ-2000, обеспечивает:
- качественное регулирование основных параметров паровой турбины
- стабильные показатели с максимально возможным КПД
- повышает надежность эксплуатации оборудования.
Экономическая эффективность внедрения ЭГСР заключается в снижении стоимости производства электрической и тепловой энергии за счет:
- исключения «человеческого фактора»
- длительной безаварийной работы оборудования
- увеличения межремонтных периодов оборудования.
Цель проекта
Обеспечение надежного, непрерывного и качественного управления турбиной, регулирование основных параметров турбины во всех допустимых технологических режимах работы, а также в аварийных ситуациях, является основной целью создания типового решения электрогидравлической системы регулирования.
Задачи
- Разработка типового решения на базе ПТК КРУГ-2000 для построения ЭГСР с целью получения единой интегрированной АСУ ТП турбины
- Предоставление персоналу единого интерфейса для оперативного управления всеми подсистемами турбины
- Предоставление персоналу своевременной, достоверной и достаточной информации о ходе технологического процесса и состоянии основного оборудования
- Реализация алгоритмов диагностики и контроля отклонений от нормального режима эксплуатации турбоагрегата
- Повышение надежности работы оборудования, качества регулирования за счет передовых технологий контроля и управления.
Преимущества
Внедрение ЭГСР на базе ПТК КРУГ-2000 обеспечивает:
- выполнение всех требований действующих нормативных документов в области энергетики
- значительное расширение функциональных возможностей АСУ ТП турбины
- повышение уровня надежности технологического оборудования и средств автоматизации
- снижение трудозатрат на техническое обслуживание и ремонт.
Основной особенностью системы, выводящей ее на более высокий качественный уровень, является реализация на единых средствах комплексного решения по автоматизации турбоагрегата (включая ЭГСР). Это позволяет оперативному и обслуживающему персоналу видеть полную целостную картину технологического процесса и осуществлять управление и настройку из одной системы, с одного АРМ.
Такой подход исключает влияние «человеческого фактора» и минимизирует вероятность возникновения аварийных и нештатных ситуаций.
Состав и основные функции ЭГСР
Система автоматического управления электрогидравлической системой регулирования параметров работы турбины реализована в виде шкафа автоматики ЭГСР (Шкаф ЭГСР) на базе микропроцессорного промышленного контроллера TREI-5B-04 (ПЛК).
ПЛК включает:
- основной и резервный блоки питания
- резервируемые процессорные модули
- резервируемую локальную сеть верхнего уровня (через коммутаторы Ethernet)
- выделенную локальную сеть нижнего уровня для зеркализации данных
- модули аналогового и дискретного ввода/ввода
- модули микропроцессорных позиционеров
- модули универсального ввода-вывода сигналов
- основной и резервный блоки контроля оборотов турбины.
В контроллере выполняются задачи:
- поддержание заданной частоты вращения ротора турбины в диапазоне от 200 до 3240 об/мин с заданной неравномерностью регулирования путем воздействия на сервомотор высокого давления (СМВД)
- поддержание на заданном уровне активной электрической мощности генератора с нулевой неравномерностью путем воздействия на сервомотор СМВД и коррекцией задания мощности по частоте
- поддержание заданного давления пара в производственном отборе путем воздействия на сервомотор среднего давления (СМСД)
- поддержание заданного давления пара в теплофикационном отборе путем воздействия на сервомотор низкого давления (СМНД)
- ограничительное регулирование минимального снижения давления свежего пара (путем разгрузки турбины)
- ограничительное регулирование максимального давления пара в производственном отборе (путем последовательного открытия регулирующей диафрагмы и разгрузки турбины)
- ограничительное регулирование максимального давления пара в теплофикационном отборе (путем последовательного открытия регулирующей диафрагмы и разгрузки турбины)
- управление от сигналов аппаратуры противоаварийной автоматики станции
- предварительная защита с дифференцированием значения скорости вращения турбины
- дополнительная защита от отказов каналов измерения скорости или превышения скорости вращения турбины выше 3400 об/мин, защита от потери сигнала датчиков частоты.
Управление сервомоторами СМВД, СМСД, СМНД турбины осуществляется посредством микропроцессорных позиционеров DevLink-А10.АIO-3UI/3UI производства НПФ «КРУГ», которые подключаются к ведущему блоку контроля частоты. Позиционеры подключены к процессорным модулям контроллера по цифровому интерфейсу RS485, что позволяет вести с ними информационный обмен в режиме реального времени, а также осуществлять настройку (без останова турбины).
Непосредственно в процессорных модулях контроллера осуществляется ведение архивных лент для фиксации изменения рабочих параметров турбины с течением времени.
Процессорные модули объединены дополнительной выделенной локальной сетью нижнего уровня для зеркализации оперативной и архивной базы данных.
В шкафу автоматики ЭГСР размещена локальная сенсорная панель управления (ЛПУ), обеспечивающая человеко-машинный интерфейс для визуализации оперативной информации и управления турбиной по месту. Связь ЛПУ с контроллером выполняется по сети Ethernet. Оперативная информация и архивы передаются на резервируемые серверы единой АСУ ТП турбины.
Архитектура интегрированной АСУТП турбины (включая ЭГСР)
АСУ ТП турбины реализована на базе программно-технического комплекса КРУГ-2000® (ПТК КРУГ-2000®) и представлена тремя иерархическими уровнями:
- Нижний уровень включает в себя датчики и исполнительные механизмы.
- Средний уровень представлен шкафом автоматики подсистемы ЭГСР и шкафами управления подсистем технологических защит и блокировок (ТЗиБ), дистанционного управления (ДУ) и информационно-измерительной системы (ИИС).
- Верхний уровень представлен:
- резервируемыми серверами, совмещенными с автоматизированными рабочими местами операторов – АРМ1, АРМ2 (двухмониторные), с функциями архивирования
- дополнительным АРМ3 (мониторинга)
- станцией диагностики ЭГСР.
АРМ1 и АРМ2 осуществляют сбор, обработку и хранение данных, поступающих со среднего уровня системы, а также обеспечивают визуализацию и управление оборудованием всех подсистем турбины, включая ЭГСР.
Для отображения табло сигнализации по технологическим параметрам и состояний защит турбины используется станция мониторинга-клиент – АРМ3.
Структурная схема интегрированной АСУ ТП турбины с подсистемой ЭГСР (на примере турбины ПТ-65/75-130)
Сокращения на схеме:
- ГЩУ – главный щит управления
- АПУ – аварийный пульт управления
- ПУ – пульт управления.
Общая информационная мощность подсистемы ЭГСР
(на примере турбины ПТ-65/75-130)
- Входных аналоговых переменных – 300
- Входных дискретных переменных – 500
- Выходных аналоговых переменных – 35
- Выходных дискретных переменных – 140
- Переменных ручного ввода – 800
- Общее количество контуров регулирования – 18.
Пример мнемосхемы «Панель задатчиков»
Данное типовое решение является совместной разработкой ООО НПФ «КРУГ» и ТОО «Карагандинский турбомеханический завод (КТМЗ)», которая осуществлялась под эгидой ООО «Башкирская генерирующая компания» (ПАО «Интер РАО»).
Пример внедрения
Примером внедрения данного технического решения является ЭГСР паровой турбины ПТ-65/75-130 ст. №5 Уфимской ТЭЦ-2.
Подсистема ЭГСР была интегрирована в существующую АСУ ТП турбины, которая функционирует на базе ПТК КРУГ-2000.
В рамках данного проекта компанией «КРУГ» были выполнены следующие работы:
- разработка проектной документации на шкаф автоматики ЭГСР
- шеф-монтажные работы
- инжиниринговые работы
- пусконаладка.
Компания «КРУГ» успешно сотрудничает с Башкирской Генерирующей Компанией более 15 лет. За это время в промышленную эксплуатацию были введены более сотни информационно-измерительных систем и автоматизированных систем управления технологическими процессами.
Внедрения:
