Заказчики

• Заказчик: «Саяногорский Алюминиевый Завод» - крупнейший в России производитель алюминиевых сплавов, центр тестирования и внедрения инновационных технологий РУСАЛа
• Исполнитель: ООО «РУС-Инжиниринг»

ООО «РУС-Инжиниринг» использует передовые методы и прогрессивные технические решения не только для эффективного решения задач по обслуживанию и модернизации оборудования, введенного в эксплуатацию в середине 20 века, но и для создания современных образцовых систем с использованием опыта долголетней эксплуатации на предприятиях компании ОАО «РУСАЛ».

Значительная часть существующих мощностей компании является уже реализованными передовыми техническими решениями конца прошлого века, однако производство требует постоянного динамического развития технологических процессов, не снижая набранного темпа.

Одним из таких участков является цех монтажа анодной продукции, в котором существуют три параллельные сборочные линии (цепные конвейеры с подвесками), работающие круглосуточно.

Проведение модернизации в таких условиях затруднительно. Важным критерием при проектировании в таких условиях являются монтажные работы, которые выделяются в проекте как основной критический путь, т.к. кроме задач, связанных с прокладкой контрольных кабелей от первичных датчиков, представляющих элементарные параметры (температура, давление, уровни, загрузка узлов и агрегатов технологического оборудования), есть проблемы интеграции с существующими морально устаревшими системами управления технологическими процессами, основанными на алгебре Буля.

На технологических линиях машины снятия огарков (анодной массы) удаляют материал с анододержателей, который поступает на щековую дробилку. При этом существует риск съема и ниппелей с чугунной заливкой. Они также попадают в щековую дробилку, которая не предназначена для переработки подобного материала. Недробимый материал выводит из строя дорогие компоненты системы щековой дробилки (клиноременные передачи, подшипники, гидравлическую систему и.т.д.), вызывая значительный простой технологического оборудования всех линий.

Решением данной проблемы является система контроля целостности анододержателя с тремя ниппелями после обработки в машине для снятия огарков. Система контролирует наличие трех ниппелей, что соответствует нормальной работе машины для снятия огарков и линий в целом.

Отсутствие одного из ниппелей останавливает работу конвейеров, подающих материал в щековую дробилку и предупреждает технологический персонал о наличии на нем ниппеля с чугунной заливкой.

Система построена на базе контроллера ILC 131 ETH и модулей радиосвязи Radioline (технология Trusted Wireless).

Удаленные модули ввода Radioline собирают информацию с периферийного оборудования (лазерные датчики контроля, кнопки, переключатели и прочие сигналы), далее эта информация передается посредством беспроводной связи на контроллер центрального пульта управления. Контроллер на основе этих данных реализует необходимые алгоритмы безаварийной работы системы.

Решение использовать систему радиосвязи Radioline позволило избежать трудоемкой работы по прокладке кабельных трасс в работающем круглосуточно производственном цехе. Также модули расширения ввода/вывода имеют возможность замены во время работы (горячей замены) и простого и быстрого ввода в эксплуатацию без программирования, что упростит обслуживание в будущем.

Также использование оборудования системы Radioline позволило интегрировать современное периферийное оборудование и современные автоматизированные системы с морально устаревшими системами управления, основанными на алгебре Буля.

На следующем этапе модернизации производства планируется сконцентрировать внимание на мостовых кранах и рассмотреть оборудование системы Radioline, как альтернативный вариант замены кабельной подвески для управления узлами и агрегатами кранов манипуляторов.

• Заказчик: АО «Дальтрансуголь»

Проект

Целью создания данной системы является контроль за нахождением металлических частей различного происхождения в потоке транспортируемого угля после выгрузки из железнодорожных вагонов и очистки магнитным сепаратором.

В состав системы контроля входят следующие компоненты:

• Металлодетектор;
• Шкаф управления (Шкаф TBC), содержащий контроллер ILC 171, Источники питания Quint для питания силовых цепей установки (клапаны, светодиодное освещение), источники питания бесперебойного питания MINI для питания цепей управления. Коммутация со шкафами вводавывода осуществляется с помощью коммутационных модулей по протоколу Profibus-DP;
• Комплект светодиодных светильников;
• Исполнительные шкафы (Шкаф LBC1, 2), смонтированные непосредственно на конвейере, содержащие модули ввода-вывода управляемые по протоколу Profibus-DP, которые в свою очередь осуществляют коммутацию силовых цепей через релейные модули PLC, термомагнитные защитных выключателях CB TM1 для защита цепей питания;
• Цифровое табло;
• Инкрементальный энкодер.

В шкафах используются клеммы с технологией подключения Push-In, что позволило сократить время монтажа.

Принцип действия основан на точном измерении расстояния от металлодетектора до металлического предмета, по какой-либо причине не извлеченного магнитным сепаратором и указания его местонахождения с помощью светового сигнала индикационной полосы.

В действие алгоритма системы обнаружения заложены следующие шаги:

• Фиксирование наличия металла металлодетектором;
• Формирование сигнала включения световой сигнализации в месте нахождения металла;
• Цифровая индикация расстояния от металлодетектора до металла.

При прохождении металлического предмета через металлодетектор формируется дискретный сигнал остановки конвейера, который также является сигналом начала отсчета импульсов формируемым инкрементным энкодером. Импульсы преобразуются в показания расстояния и программно формируют сигнал включения светодиодного светильника в месте нахождения металла. Одновременно на цифровом табло отображается фактическое текущее расстояние до контролируемой металлической части.

Имеется три вида сигнализации световой полосы:

1. Мигание первых пяти светильников означает – обнаруженный металл вне зоны действия световой полосы (при остановке конвейера металл не дошел до зоны контроля пересыпной башни);
2. Постоянное свечение одного из светильников индикационной цепочки означает – металл в зоне горящего светильника;
3. Мигание пяти последних светильников в зоне приемного бункера означает – металл попал в приемный бункер.

Разработка, монтаж, программирование и пуско-наладка выполнены исключительно силами управления информатизации АО «Дальтрансуголь».

На стадии проектирования было принято решение в реализации распределенной системы управления с удаленными шкафами ввода-вывода, опрос которых, осуществляется по протоколу Profibus DP. Данная структура позволила сократить объемы, как кабельной продукции и сопутствующих материалов, так и значительный объем монтажных работ с соответствующим персоналом.

Текущая система интегрирована в общую промышленную сеть, которая позволяет диспетчеру оперативно реагировать на аварийную сигнализацию и вести архивы необходимых данных.

Перечень используемого оборудования

Шкаф управления (Шкаф TBC)

Перечень используемого оборудования

Исполнительные шкафы (Шкаф LBC1,2)

Преимущества от внедрения оборудования

Данная система контроля существенно упрощает работу по ручной очистке угля от металла и минимизирует время простоя, а также уменьшает вероятность попадания металлических предметов в действующие механизмы (грохот, дробилки), предотвращая долгосрочный ремонт, тем самым сокращая издержки производства.

Система эксплуатируется с ноября 2016 года. В настоящее время система работает без нареканий. Использование оборудования подтвердило заявленные характеристики, а также удобство обслуживания и диагностику системы.

• Интегратор: ООО «Аккурат -Инжиниринг»
• Заказчик: ХК Кем-Ойл групп. Анжерский НПЗ

Проект

В рамках проекта была разработана система автоматического управления электрообогрева трубопроводов.

Система управления электообогревом обеспечивает:

• Функционирование системы при температуре -60 градусов;
• Контроль состояния питания линии (состояние оборудования);
• Контроль и мониторинг температуры;
• Передачу данных оператору о текущей температуре, состоянии питающих линий, аварийных ситуациях на линии и обрыве датчиков в режиме реального времени;
• Возможность автоматического управления линиями обогрева;
• Возможность ручного управления линиями обогрева;
• Обмен данными с АСУ ТП заказчика (перечень данных определяется заказчиком).

Проектируемая система состоит из 3-х подсистем:

• Подсистема сбора данных с датчиков температуры (ПСД);
• Подсистема питания греющих секций (ППС);
• Подсистема контроля и управления (ПКиУ).

Подсистема сбора данных с датчиков температуры (ПСД)

ПСД обеспечивает сбор и передачу данных с датчиков температуры в ПКиУ для дальнейшей их обработки. Состоит из оборудования допустимого для применения во взрывоопасных зонах и устанавливается в непосредственной близости от объекта мониторинга. Связь системы сбора данных с ПКиУ обеспечивается через интерфейс RS-485/Ethernet по протоколу ModBus RTU/TCP. Для обеспечения работоспособности ПСД предусмотрен обогрев шкафов располагаемых на открытом воздухе, резервирование ответственного оборудования, резервирование датчиков на ответственных линиях.

Подсистема питания греющих секций (ППС)

ППС обеспечивает подачу питания на греющие секции. Имеет в своем составе набор устройств, обеспечивающих мониторинг состояния отходящих линий по наличию в них тока и по состоянию оборудования. ППС управляется ПКиУ через интерфейс RS-485/Ethernet по протоколу ModBus RTU/TCP. ППС расположен вне взрывоопасной зоны.

Подсистема контроля и управления (ПКиУ)

ПКиУ Обеспечивает:

• Прием данных от ПСД в режиме реального времени;
• Управление ППС в режиме реального времени;
• Контроль температуры на обогреваемых трубопроводах;
• Мониторинг состояния питающих линий;
• Подачу сигналов об отклонении температуры от заданного диапазона;
• Подачу сигналов об отсутствие тока в питающих линиях, отключении защитного оборудования;
• Управление ППС и ПСД осуществляется через интерфейс RS-485/Ethernet по протоколу ModBus RTU/TCP.

Перечень используемого оборудования

Преимущества от внедрения оборудования

Оборудование компании позволило создать недорогую, гибкую и расширяемую систему управления, обеспечивающую требуемую функциональность. Простота программирования контроллеров позволила быстро внедрить систему управления Установленные по умолчанию на всех панелях оператора SCADA система Visu+ и OPC сервер упростили создание визуализации и сопряжение контроллера с панелью, а технология подключения Push-In, применяемая в клеммах и реле позволила сократить время сборки шкафов.

• Заказчик: ОАО «Газпром»
• Системный интегратор: ОАО «Газпром автоматизация»

Заказчик: ОАО «Газпром»

ОАО «Газпром» — глобальная энергетическая компания. Основные направления деятельности — геологоразведка, добыча, транспортировка, хранение, переработка и реализация газа, газового конденсата и нефти, реализация газа в качестве моторного топлива, а также производство и сбыт тепло- и электроэнергии. Компания входит в пятерку крупнейших производителей нефти в РФ, а также является крупнейшим владельцем генерирующих активов на ее территории. Их суммарная установленная мощность составляет 17% от общей установленной мощности российской энергосистемы.

Системный интегратор: ОАО «Газпром автоматизация»

На сегодняшний день ОАО «Газпром автоматизация» является одной из ведущих компаний в области автоматизации технологических процессов предприятий газовой отрасли. Включает в себя 20 дочерних предприятий, среди которых научно-исследовательские и инжиниринговые подразделения, заводы, специализированные монтажно-наладочные фирмы и отраслевой метрологический центр. Обладает необходимым опытом и современной инфраструктурой.

ОАО «Газпром автоматизация» обеспечивает полный комплекс услуг по НИОКР, проектноизыскательским работам, производству, поставке, монтажу, пуско-наладочным работам, сервисному и техническому обслуживанию и капитальному ремонту систем АСУ ТП, ИУС, метрологии, связи, телекоммуникаций, КИПиА, энергетического оборудования. Обладает необходимым опытом и современной инфраструктурой.

Задача

Автоматизированные системы производства ОАО «Газпром автоматизация» обеспечивают мониторинг технологических параметров и управление крупными технологическими объектами газовой промышленности, поэтому при разработке технических решений, лежащих в основе автоматизированных систем, вопрос надежности стоит на первом месте. Необходимо учитывать возможное влияние электромагнитных полей, образующихся при грозовых разрядах и коммутациях в питающей сети, а также статических зарядов, образовавшихся в процессе работы технологического оборудования.

Автоматизированные системы управления энергоснабжением (АСУ Э) предназначена для комплексного автоматизированного контроля и управления энергоснабжением компрессорной станции, включая электроснабжение, теплоснабжение, водоснабжение и водоотведение в нормальных, предаварийных, аварийных и послеаварийных режимах, а также для комплексного учёта энергоресурсов.

Решение

Перечень использованного оборудования

Защита от импульсных перенапряжений канала передачи данных:

• PT-IQ-5-HF-12DC – 2800799;
• PT-IQ-PTB – 2800768.

Система бесперебойного питания с селективной защитой вторичных цепей от перегрузок и К.З.:

Защита от импульсных перенапряжений канала передачи данных:

• QUINT-PS-100-240AC/24DC/20 – 2938620;
• QUINT-UPS/ 24DC/ 24DC/20 – 2320238;
• QUINT-BAT/24DC/12AH – 2866365;
• DIODE/12-24DC/2X20/1X40 – 2320157;
• TMC 1 M1 100 0,5A – 0914400;
• TMC 1 M1 100 1,0A – 0914439;
• TMC 1 M1 100 1,5A – 0914442.

Преимущества

Основным преимуществом при использовании системы защиты Plugtrab PT-IQ помимо хороших технических характеристик защитной схемы стала возможность непрерывного контроля за состоянием самих защитных модулей. Трехступенчатый контроль каждого компонента защитной схемы позволяет проинформировать обслуживающий персонал не только о выходе из строя защитного модуля, но также и ситуации, когда защитные модули близки к границе выработки своего ресурса, что позволяет провести плановую замену штекеров. Таким образом это повышает общую эксплуатационную готовность всей системы в целом.

• Заказчик: ЗАО «ЮграГазПроцессинг», г. Ханты-Мансийск
• Системный интегратор: ООО «СибПроектАвтоматика», г. Тюмень; ЗАО «ЮграГазПроцессинг» - дочерняя компания ООО «Монолит»

Интегратор

Основными направлениями деятельности ООО «СибПроектАвтоматика», г. Тюмень, являются: разработка и поставка автоматизированных систем управления, производство электромонтажных работ, специализированная торговля промышленными товарами, инженерно-техническое проектирование в промышленности и строительстве.

Проект

Для обеспечения электроэнергией всего комплекса сооружений Нижне-Шапшинского нефтяного месторождения компании ОАО «НАК «АКИ-Отыр» была спроектирована и построена автономная электростанция, работающая на попутном нефтяном газе.

На площадке ГПЭС проектом предусматривается автоматизация следующих объектов: блок газопоршневой станции Jenbacher - 20 шт.; дизельная электростанция ДЭС-550; блок подготовки газа; площадка абсорбции; склад масла.

В административном отношении объект расположен в Нефтеюганском районе Ханты-Мансийского автономного округа Югры, в 30 км на восток от деревни Батово.

Структурная схема системы управления:

На площадке ГПЭС проектом предусматривается автоматизация следующих объектов: блок газопоршневой станции - 20 шт.; ДЭС-550; блок подготовки газа; площадка абсорбции; склад масла.

Автоматизированная система управления технологическими процессами объектов подготовки газа для электростанции строится по иерархическому принципу, имеет многоуровневую структуру и включает в себя следующие подсистемы управления:

• подсистема управления технологическим оборудованием – полевой уровень и уровень управления 1 (локальные средства контроля и управления, технологические контроллеры, к которым непосредственно подключаются технические средства полевого уровня - датчики, первичные преобразователи и исполнительные механизмы);
• подсистема диспетчерского контроля и управления - уровень управления 2 (операторская панель);
• подсистема диспетчерского контроля ресурсов – уровень управления 3 (система управления ОАО «НАК «АКИ-ОТЫР»).

Проект автоматизированной системы управления подготовкой газа для автономной электростанции построен полностью на оборудовании компании.

Применяемые решения:

Система управления строится на модульном контроллере ILC 350 ETH с применением модулей ввода/вывода IB IL 32DI, IB IL 32DO, IB IL 8AI, IB IL 2AO, IB IL 1DO. Каналом передачи данных между компонентами системы является сеть Ethernet, которая строится на коммутаторе FL SWITCH 6TX/2FX ST. Программный протокол обмена данных между компонентами системы – OPC. Для передачи данных на ПК применен AX OPC Server.

Питание системы управления базируется на резервированных через QUINT DIODE источников питания QUINT 24V DC/20A, а также для вспомогательных систем применяются импульсные источники питания MINI 24V DC/2A.

В качестве резервного средства управления используется сенсорная панель визуализации TP 12T на базе операционной системы Windows CE.

Разводка питания внутри шкафов управления производится с помощью защитных выключателей UT6-TMC для цепей ~220В, и с помощью электронных автоматических выключателей EC-E1 1A для цепей питания = 24В.

Для обеспечения взрывозащиты на объектах подготовки газа применены искробезопасные барьеры PI-EX-ME-RPSS-I/I, PI-EX-MESD/24/65-C, PI-EX-ME-2NAM/TO.

Для управления силовым оборудованием используются универсальные модули PLC с электромагнитными реле PLC-RSС-24DC/21.

Все примененные винтовые клеммы UT-2,5 также производства компании. Для программирования контроллера ILC 350 ETH применен программный продукт PC Worx 6 Pro.

Мнемосхемы управления технологическим процессом на АРМ оператора построены на SCADA системе Visu+ 2.0.

Официальное открытие ГПЭС с представителями ОАО «РуссНефть», ООО «Монолит» и губернатора ХМАО-ЮГРА Александра Филипенко.

Эффект от внедрения системы

Система управления занимается автоматизированным процессом подготовки попутного нефтяного газа для использовании его в качестве топлива для газопоршневой электростанции.

Автономная электростанция на площадке ГПЭС позволяет утилизировать попутный нефтяной газ с месторождений Шапшинской группы в объеме до 190 млн.н.м³/год.

• Интегратор: ООО НПП «ЭКРА»

Интегратор

ООО НПП «ЭКРА» - научно-производственное предприятие, с 1991 года осуществляющее проектирование, разработку и внедрение современных устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), низковольтных комплектных устройств (НКУ), систем плавного пуска и различного рода автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Проект

В последние годы возрастает вероятность возникновения системных аварий в энергосистеме, что связано с увеличением количества связей между энергосистемами, а соответственно взаимозависимости, высоким износом энергетического оборудования и ошибками персонала при локализации и ликвидации таких аварий.

Комплекс АВСН-Т совместно с комплексом АВСН-Э и входит в состав системы АВСН, обеспечивающей выделение Омской ТЭЦ-4 на сбалансированный энергорайон при дефиците мощностей в Омском регионе и возникновении системных аварий.

Работа комплекса АВСН-Т направлена на минимизацию отклонений давления в главном паропроводе станции во время выделения ее вместе с тупиковыми нагрузками из энергосистемы. Большие отклонения давления в главном паропроводе могут привести к несанкционированному отключению парогенерирующих мощностей и, как следствие, к потере собственных нужд и полному останову станции.

АВСН-Т во время своей работы решает три задачи:

• групповое управление ПТК автоматизированного котлового оборудования (4 автоматизированных котла);
• управление работой импульсных предохранительных клапанов (ИПК) автоматизированных и неавтоматизированных котлов (всего 9);
• управление работой специальной быстродействующей редукционно-охладительной установки (БРОУ).

Структурная схема комплекса:

В системе управления применен процессорный модуль ILC 170 ETH 2TX серии Inline с Ethernetинтерфейсом. Ввод/вывод сигналов осуществляется модулями дискретного ввода IB IL 24 DI 32/HDPAC (1 шт), дискретного вывода IB IL 24 DO 32/HD-PAC (2 шт) и аналогового ввода IB IL AI 4/EF-PAC (9 шт). Связь со смежными программно-техническими комплексами осуществляется по протоколу Modbus RTU и выполнена с помощью модулей IB IL RS 485/422-(PRO)-PAC (5 шт). Дополнительно для питания модулей применен модуль питания IB IL 24 PWR IN/RPAC (1 шт).

Разработка программного обеспечения ПЛК выполнена на языках МЭК 61131-3 в среде PCWorX. Для управления работой комплекса, отображения информации и ввода уставок используется сенсорная 10” панель оператора TP 10T. Разработка проекта визуализации выполнена в среде Visu+.

Питание ПЛК и панели оператора осуществляется источником питания QUINT-PS/1AC/24DC/5. Преобразование уровней сигналов входных приемных цепей и выходных цепей управления осуществляется промежуточными реле PLC-RSC-230UC/1AU/SEN и PLC-RSC- 24DC/21 соответственно. Цепи приема аналоговых сигналов 4-20 мА снабжены защитным стабилитроном, дополнительно установленным в проходную клемму.

В шкафу применены пружинные клеммники различной конструкции. Так, подключение подводящих цепей выполняется на клеммники с ножевыми размыкателями, что позволяет оперативно разрывать цепи при выведении шкафа из работы для проведения технического обслуживания.

Механизм резервирования оборудования комплекса АВСН-Т

Комплекс состоит из двух шкафов типа ШЭЭ233-0101, имеющих одинаковое функциональное назначение, реализующих одинаковый технологический алгоритм и работающих в режиме полного дублирования. Повышение надежности и непрерывности функционирования комплекса обеспечивается автоматической передачей управления на «Резервный» шкаф в случае возникновения неисправности в «Основном» шкафу. Это также позволяет производить полное выведение одного из шкафов из работы для проведения технического обслуживания. Постоянный информационный обмен между шкафами (по сети Ethernet) позволяет осуществлять безударное переключение управления в случае необходимости.

Алгоритм АВСН-Т учитывает:

• номинальные нагрузки котлов;
• текущие нагрузки котлов за 30 секунд до срабатывания АВСН-Т;
• нагрузки котлов, участвующих в работе АВСН-Т;
• минимальные нагрузки котлов их регулировочных диапазонов;
• зависимость величины оборотов ПСУ (пылепитателей) от паровой нагрузки;
• скорости вращения приводов топливоподающих устройств котла (если котел работает на твердом топливе) или расход газа на котел (если котел работает на газе), соответствующие загрузкам котлов;
• вид топлива и его параметров (с учетом возможного изменения его параметров);
• наличие в структуре регулирования горения регулятора топлива и регулятора тепловой нагрузки.

Алгоритм АВСН-Т осуществляет:

• определяет потребность в паре турбин;
• перерасчет баланса генерируемой и потребляемой мощности в отделившейся системе по данным режима, который предшествовал аварии;
• устранение небаланса за счет отключения нагрузок и использования всех имеющихся резервов электростанции.

Интерфейс оператора

Для обеспечения удобной эксплуатации, вся информация организована в виде окон отображения мнемосхем, задания настроек, контроля и диагностики, а также просмотра сообщений и отображения графиков. На всех окнах вверху слева отображается режим работы шкафа - «Вывод», «Основной» или «Резервный», а справа - текущая дата и время.

Эффект от внедрения системы

Внедрение системы увеличивает живучесть оборудования, сводит к минимуму экологические риски, а также предотвращает потерю собственных нужд и полный останов станции. Это позволяет избежать как прямых финансовых потерь, связанных с недопоставкой тепловой и электроэнергии, так и вызванных остановкой основных тупиковых потребителей вырабатываемой энергии – предприятий нефтехимической промышленности, имеющих непрерывный цикл производства.

• Интегратор: Компания PWR Tech Group – ЗАО «Энергетические технологии» и ООО «Сибэлектротехком»
• Заказчик: ОАО «Иркутская электросетевая компания» для нужд филиала ОАО «ИЭСК», Западные электрические сети и Северные электрические сети

ЗАО «Энергетические технологии» основано в 2005 году, обладает практическим опытом по строительству крупных энергетических объектов, технической базой и квалифицированным персоналом для решения сложных задач с использованием новых эффективных и оригинальных решений. За это время компанией реализовано несколько десятков крупных проектов по строительству и реконструкции энергетических объектов, в том числе и федерального значения.

В настоящее время Западные электрические сети обеспечивают надежную и бесперебойную эксплуатацию электрических сетей шести административных районов западной части Иркутской области общей площадью 135,5 тыс. кв. км, в том числе:

• Чунский район 25,8 тыс. кв. км., Тайшетский район 27,8 тыс. кв. км., Нижнеудинский район 50 тыс. кв. км., Тулунский район 13,6 тыс. кв. км., Куйтунский район 11,2 тыс. кв. км., Зиминский район 7,1 тыс. кв. км.;
• Крупные подстанции филиала: ПС 500/220/110/10 кВ Тулун, ПС 500/220/110/10 Новозиминская, ПС 500/110/35 Тайшет;
• Центральная база Западных электрических сетей находится в городе Тулуне;
• Численность населения обслуживаемой территории составляет – 159,9 тыс. человек.

Через Северные электрические сети предприятия проходит электроснабжение Братского, Усть-Илимского, Казачинско-Ленского, Киренского, Нижне-Илимского, Усть-Кутского и Чунского районов Иркутской области.

Проект

Целью проекта является обеспечение возможности удаленного доступа к терминалам релейной защиты и автоматики ячейки воздушной линии 500кВ №560 Ново-Зиминской подстанции 500 кВ в процессе масштабной реконструкции устройств релейной защиты и автоматики воздушной линии 500кВ №560 Братский переключательный пункт – подстанция 500кВ Ново-Зиминская на подстанции 500кВ Ново-Зиминская и Братском переключательном пункте 500кВ с реализацией однофазного автоматического повторного включения.

Проектом предусматривается устройство шкафа сетевой коммутации (ШСК) №129Р в составе трех промышленных коммутаторов FL SWITCH 4824E-4GC, двух блоков питания STEP-PS, преобразователя COM-портов в Ethernet стороннего производителя и блока коррекции времени.

Шкаф №129Р ШСК посредством Ethernet и СOM-портов собирает информацию с терминалов релейной защиты и автоматики шкафов релейной защиты и автоматики подстанции и по оптическому каналу передает на установленный в панели управления воздушной линии ВЛ-560 промышленный коммутатор FL SWITCH 4008T-2SFP с SFP модулем FL SFP LX. Панель управления по Ethernet каналам связана с автоматизированным рабочем местом оператора и лазерным принтером, расположенных в помещении службы релейной защиты и автоматики.

В шкафу №129Р ШСК и в панели управления воздушной линии ВЛ-560 установлено следующее оборудование производства компании.

Перечень используемого в проекте оборудования

Преимущества

Разработанная в проекте система обеспечивает надежный доступ к терминалам релейной защиты и автоматики с автоматизированного рабочего места оператора подстанции ПС 500 кВ Ново-Зиминская. Управляемые коммутаторы серии FL SWITCH 4000 имеют широкий температурный диапазон от -40 °С до +75 °С, настраиваемый релейный контакт, компактные размеры, технологию резервирования Extended Ring со скоростью восстановления до 15 мс при наличии 134 коммутаторов в кольце. Управляемые коммутаторы FL SWITCH 4824E-4GC, соответствующие МЭК 61850 и IEEE 1613, для установки на стойке 19". Оснащены 24 портами RJ45 для 10/100 Мбит/с и 4 гигабитными комбопортами (10/100/1000 Мбит/с разъем RJ45; оптический разъем на 1000 Мбит/с требует SFP-модуля на 1000 Мбит/с) позволяют производить горячую замену модулей питания, что значительно повышает надежность системы.

Простые и не дорогие источники питания серии STEP соответствуют высоким промышленным требованиям по надежности, помехоустойчивости и безотказности.

Высокая эксплуатационная надежность системы, разработанной на базе оборудования компании, обусловила возможность ее использования в качестве одного из типовых решений на объектах сетевой инфраструктуры ОАО «Иркутская электросетевая компания».

• Заказчик: ПАО «Интер РАО»
• Системный интегратор: ЗАО «Интеравтоматика»

ЗАО «Интеравтоматика» предлагает весь комплекс работ и услуг, связанных c решением задач автоматизации энергетического оборудования. Спектр услуг постоянно совершенствуется. Основой этого процесса являются требования рынка и опыт, накопленный во время разработки и внедрения АСУ ТП на объектах энергетики.

Реализованные проекты

За все время работы ЗАО «Интеравтоматика» было внедрено и реализовано более 150 проектов. Среди них: Пермская ГРЭС, Уренгойская ГРЭС, Южноуральская ГРЭС, Рефтинская ГРЭС, Северо-Западная ТЭЦ (г. Санкт-Петербург), Нижневартовская ГРЭС, ТЭЦ12, ТЭЦ-16 (ПАО «Мосэнерго»), Калиниградская ТЭЦ-2 и т.д.

Решение

Электропитание системы АСУ ТП выполняется от вторичных источников питания. Питание системы АСУ ТП должно быть надежным и бесперебойным. Поэтому электроснабжение вторичных источников питания осуществляется от двух независимых сетей (основной и резервной). При отключении одной из сети или сильной просадке напряжения питание системы АСУ ТП будет осуществляться от второй (резервной) сети. В качестве второй (резервной) сети на электростанциях, как правило, используют сеть постоянного тока. Возможность подключить входные цепи источника питания к сети переменного или постоянного тока позволило использовать один тип источника. Для организации резервированного питания на выходе источников установлен модуль резервирования (диодный модуль), что повысило надежность системы питания. Широкий диапазон мощностей источников питания с выходным током от 5 А до 40 А позволил организовать питание как для локального оборудования и отдельно стоящего шкафа ПТК, так и для организации централизованной системы питания для нескольких шкафов ПТК в одном помещении.

Для организации питания нагрузки большой мощности (несколько потребителей по 50 А) было организовано параллельное подключение 4-х источников питания с выходным током 40 А.

Решение

В некоторых помещениях, где отсутствовало надежное не резервированное питание со стороны первичных источников, резервированное питание оборудования ПТК было организовано с использованием ИБП 24В с поддержкой от аккумуляторных батарей. 

Для селективного отключения неисправных цепей нагрузки 24 В в случае аварийных ситуаций в выходных цепях установлены автоматические выключатели с характеристикой SFB, оптимально скоординированные с работой источников питания. Их использование гарантирует мгновенное отключение при возникновении К.З. в цепи нагрузки и обеспечивает возможность дистанционного контроля состояния.

Для обеспечения защиты оборудования от воздействия импульсного перенапряжения в шкафу установлены УЗИП класса 2.

Преимущества

В большинстве проектов компании «Интеравтоматика используется оборудование компании.

Благодаря широкой линейке источников питания есть возможность решать различные задачи от питания единичного локального оборудования до питания всей системы автоматизации в целом. Возможность параллельного соединения источников питания позволяет организовать питание нагрузки большой мощности. Широкий диапазон входных напряжений и универсальность позволяет подключать источники к различным сетям питания как переменного так и постоянного тока, а также возможность подключения в сетях с нестандартным напряжением питания.

В случае отсутствия стабильного и надежного питания применение ИБП позволяет повысить надежность и бесперебойность питания системы управления. Система диагностики источников питания и ИБП позволяет контролировать дистанционно неисправности, сбои и своевременно их устранять, контролировать состояние аккумуляторных батарей и остаток заряда на них.

Применение автоматических выключателей серии CB, благодаря их компактности (не большая ширина модуля, встроенный блок-контакт) позволяет существенно экономить место в шкафах ПТК, дает возможность производить замену выключателя без разбора и демонтажа питающих цепей.

Использование УЗИП класса 2 VAL-SEC-T2-1S-350-FM также выгодно с точки зрения компактности устройства. Модернизированная конструкция встроенного теплового расцепителя обеспечивает безопасность эксплуатации данного УЗИП.

Перечень использованного оборудования

При проектировании системы питания ПТК применено следующее оборудование:

• Источники питания QUINT-PS/1AC/24DC/10А, 20А, 40А;
• Источники питания TRIO-PS-2G/1AC/24DC/5;
• Источники бесперебойного питания QUINT-UPS/24DC/24DC/40;
• Аккумуляторные батареи UPS-BAT/VRLA/24DC/38AH;
• Модули резервирования QUINT-DIODE/12-24DC/2X20/1x40;
• Модули резервирования UNO-DIODE/5-24DC/2X10/1x20;
• Автоматические выключатели CB TM1 SFB P 2A, 4A, 6A, 10A, 16A;
• Устройство защиты от импульсных перенапряжений УЗИП класса 2 VAL-SEC-T2-1S350-FM.

• Интегратор: Компании PWR Tech Group – ЗАО «Энергетические технологии» и ООО «Сибэлектротехком»
• Заказчик: ОАО «Иркутская электросетевая компания» Южные электрические сети

ЗАО «Энергетические технологии» основано в 2005 году, обладает практическим опытом по строительству крупных энергетических объектов, технической базой и квалифицированным персоналом для решения сложных задач с использованием новых эффективных и оригинальных решений. За это время компанией реализовано несколько десятков крупных проектов по строительству и реконструкции энергетических объектов, в том числе и федерального значения.

В настоящее время «Южные электрические сети» обеспечивают надежную и бесперебойную эксплуатацию электрических сетей на значительной части Иркутской области: Иркутск, Иркутский, часть Ангарского, Шелеховский и Слюдянский районы до реки Снежная.

«Южные электрические сети» занимаются преобразованием, распределением и передачей электрической энергии, а также эксплуатацией электрических сетей в южных районах Иркутской области.

Годовой выпуск продукции Южных электрических сетей (передача электроэнергии) составляет 12888298 тыс кВт/ч.

Проект

Разработанные шкафы телемеханики предназначены для сбора сигналов от периферийных устройств, по протоколам Modbus RTU, Modbus TCP, МЭК-101, МЭК-104 и передачи информации по CDMA, оптическим и медным линиям на верхний уровень в SCADA-систему. Для приема и передачи информации по протоколу МЭК-104 по оптическим и медным линиям используются управляемые коммутаторы из линейки FL SWITCH 4000 производства компании.

В Шкафах ТМ также предусмотрена возможность выдачи аварийного сигнала при исчезновении питания шкафа за счёт системы питания, построенной на базе блоков питания UNO POWER 30W и буферного модуля QUINT BUFFER.

Для питания периферийных устройств 24 В постоянного тока используется блок питания UNO POWER 60 W, что позволяет свести к минимуму эксплуатационное обслуживание Шкафа ТМ.

Результатом проекта стало объединение в общую сеть всех подстанции, находящиеся в ведомстве Южных электрических сетей ОАО «ИЭСК». По данному проекту было собрано порядка 150 шкафов телемеханики (ТМ).

Перечень используемого оборудования

В каждом шкафу установлено следующее оборудование производства компании.

Преимущества

Система обеспечивает мониторинг наличия напряжения сети при помощи модулей Quint Buffer. Необслуживаемая конструкция которых также является преимуществом. Во многом благодаря этому и было принято решение использовать буферные модули Quint.

Плюсы ИП серии UNO POWER:

• Экономия энергии благодаря особенно высокому КПД и чрезвычайно низким потерям на холостом ходу;
• Узкий корпус в исполнении 22,5 мм и 35 мм;
• Прочность и надежность при температуре от -25 °C до 70 °C.

Управляемые коммутаторы серии FL SWITCH 4000 имеют широкий температурный диапазон от -40 °С до +75 °С, настраиваемый релейный контакт, компактные размеры, технологию резервирования Extended Ring со скоростью восстановления до 15 мс при наличии 134 коммутаторов в кольце.

Все это позволило создать надежную систему, соответствующую современным требованиям.

Производитель

Инновационная компания ООО «Большие системы» была основана в 2008 году в г. Екатеринбурге, как авторизованный интегратор и поставщик РОСАТОМА в сфере автоматизации технологических процессов и электропитания.

ООО «Большие системы» создано для внедрения уникальных разработок «закрытых» атомных предприятий в других отраслях промышленности. Начав с небольших строительно-монтажных работ, компания стала крупным разработчиком и интегратором инновационных решений на предприятиях атомной, нефтегазовой, металлургической отрасли и энергетики в Уральском регионе и Сибири.

Одним из направлений компании ООО «Большие системы» является разработка и производство автоматизированных систем электроснабжения периметральной охранной сигнализации и видеонаблюдения на электрических подстанциях.

Задача

На реконструируемой подстанции «Верхнеказымская» напряжением 110 кВ происходила замена имеющегося оборудования, при этом важным требованием заказчика было оставить неизменными планировку и размеры помещения. Также заказчиком было составлено техническое задание, в соответствии с которым необходимо организовать бесперебойное питание датчиков периметральной охранной сигнализации, при этом время поддержания нагрузки должно составлять не менее 24 ч. Большое время поддержания необходимо потому, что система оперативного постоянного тока на подстанции не рассчитана на такое большое время поддержания питания периметральной охранной сигнализации, а время приезда ремонтной бригады на эту удалённую и необслуживаемую подстанцию может достигать многих часов.

Большинство типовых решений по реализации бесперебойного питания предлагают размещение внутристанционного оборудования в шкафах, предусматривающих двухстороннее обслуживание. Обеспечить такое обслуживание при сохраняющейся планировке помещений на ряде подстанций, в том числе и «Верхнеказымской», невозможно. Электроснабжение периметральной охранной сигнализации на реконструируемой подстанции потребовало создание отдельной подсистемы бесперебойного питания с напряжением постоянного тока 24 В и силой до 20 А, временем поддержания не менее 24 ч и обеспечением одностороннего обслуживания шкафов питания периметральной охранной сигнализации.

Решение

В подсистеме бесперебойного питания для электроснабжения периметральной охранной сигнализации были выбраны технические решения. Источники питания QUINT-PS и QUINT-UPS обеспечивают систему электропитания напряжением постоянного тока 24 В, а для накопления необходимого количества энергии применены батареи UPS-BAT ёмкостью 38 А·ч.

В нормальном режиме работы шкаф питается от одной из двух однофазных сетей ~220 В, для чего на входе шкафа собрана схема автоматического ввода резервного питания АВР. Схема АВР по сигналам с реле контроля напряжения подаёт питание на оборудование шкафа от основной или резервной сети. Особенностью схемы шкафа является параллельная работа двух плеч, каждое из которых состоит из источника бесперебойного питания (ИБП) и группы аккумуляторных батарей (АКБ). Параллельная работа источников бесперебойного питания обеспечивается блоком резервирования (БР) типа QUINT-ORING. Блоки QUINT-ORING построены с использованием мощных полевых транзисторов и схемы управления этими транзисторами. Такая реализация схемы параллельной работы двух источников напряжения постоянного тока на один выход имеет существенное преимущество перед классической диодной, а именно: в случае равенства выходных напряжений двух резервируемых источников, регулируемые полевые транзисторы оказываются полностью открытыми и выделяемая на них в виде тепла мощность будет мала, так как сопротивление канала открытого полевого транзистора лежит в диапазоне сотых и тысячных долей Ома.

Выходная мощность каждого плеча схемы рассчитана на питание потребителей при 100 % нагрузке в течение 12 часов, то есть при одновременной работе двух плеч каждое плечо будет загружено на 50 %, а суммарное время поддержания нагрузки превысит 24 часа. Кроме того, применение двух источников бесперебойного питания помимо снижения вдвое выходного тока нагрузки через каждый источник, вдвое сокращает время заряда аккумуляторов.

Ещё одной особенностью применённого оборудования является большой срок службы аккумуляторных батарей UPS-BAT ёмкостью 38 А·ч, который по данным изготовителя достигает 12 лет. Такой большой ресурс достигается применением качественных аккумуляторов и технологией IQ в источниках бесперебойного питания QUINT-UPS. Каждый аккумулятор оснащен контроллером, который передает всю информацию о состоянии аккумулятора в ИБП. В свою очередь, ИБП обеспечивает оптимальные для аккумулятора режимы заряда и разряда, а также определяет уровень заряда, рассчитывает время автономной работы в зависимости от тока нагрузки, прогнозирует оставшийся срок службы и ресурс аккумулятора. Информация о состоянии аккумуляторов может быть прочитана из источника бесперебойного питания с помощью поставляемого вместе с ним специального программного обеспечения «UPS CONF». Каждый аккумулятор защищён плавкой вставкой.

Аккумуляторы размещаются на внутренних боковых сторонах шкафа в специальных корзинах. Масса каждого аккумулятора составляет 26 кг, что в совокупности с удобным доступом к нему делает возможным снятие и установку аккумулятора силами одного человека. Селективность защиты нагрузок, подключенных к шкафу, обеспечивается автоматическими выключателями и плавкими вставками. Высокое качество собранной схемы обеспечивается также за счёт применения качественных клемм, реле и монтажных аксессуаров производства компании.

Преимущество данного решения

На реконструированной подстанции нефтегазового предприятия применяются исключительно надежные и высококачественные компоненты. Решающими факторами для применения оборудования является не только соотношение «цена - качество» предлагаемых решений, но и наличие необходимых сертификатов, а также гарантированная высококвалифицированная поддержка и надежность поставок.

Благодаря использованию источников питания QUINT-PS, QUINT-UPS и батарей UPS-BAT, удалось обеспечить стабильную работу и надежный запуск ёмкостных нагрузок. Крепление АКБ на вибростойкой BATTERY MOUNTING CASE позволяет обеспечить одностороннее обслуживание всего оборудования в шкафу, в том числе и аккумуляторов.

Перечень используемого оборудования