- 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.
| SAC-5P-100,0-PVC/SH-0,34 Бухта кабеля, ПВХ, | 100 м |
| SACC-M12FS-5CON-PG9-M Разъемы М12, | 20 шт. |
| PSD-S Светодиодные светосигнальные колонны, | 3 шт. |
| ILC 131 ETH Контроллер INLINE серии 100, | 1 шт. |
| IB IL RS UNI-PAC Коммуникационный модуль INLINE RS-232/485, | 1 шт. |
| IB IL 24 DO8/HD-PAC Модуль дискретных выходов INLINE, | 1 шт. |
| IB IL 24 DI32/HD-PAC Модуль дискретных входов INLINE, | 1 шт. |
| MINI-PS-100-240AC/24DC/1.3 Источник питания 24В/1.3А серии MINI, | 1 шт. |
| FL RUGGED BOX Пластиковый корпус IP65 для монтажа систем радиосвязи, | 4 шт. |
| RAD-ISM-2400-ANT-VAN-3-0-RSM Антенна вандалозащищенная | 1 шт. |
| RAD-2400-ANT-OMNI-6-0-SW Антенна ненаправленная, | 1 шт. |
| RAD-2400-IFS Приемопередатчик Radioline, | 1 шт. |
| RAD-DI8-IFS Модуль дискретных входов, | 4 шт. |
| RAD-AI4-IFS Модуль аналоговых входов, | 1 шт. |
| RAD-DO8-IFS Модуль дискретных выходов, | 1 шт. |
| RAD-CABLE-USB Кабель для дополнительной настройки Radioline, | 1 шт. |
| STEP-PS/ 1AC/24DC/0.75 Источник питания 24В/0.75А серии STEP, | 1 шт |
| UT 4 Клемма винтовая 4мм2 | 100 шт. |
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:
- Мигание первых пяти светильников означает – обнаруженный металл вне зоны действия световой полосы (при остановке конвейера металл не дошел до зоны контроля пересыпной башни);
- Постоянное свечение одного из светильников индикационной цепочки означает – металл в зоне горящего светильника;
- 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)
| Наименование | Тип | Ед. изм. | Кол-во |
| Источники питания | QUINT-PS/1AC/24DC/10 | шт. | 1 |
| Энергоаккумулятор | MINI-BAT/24DC/1.3AH | шт. | 1 |
| Источник бесперебойного питания | MINI-DC-UPS/24DC/2 | шт. | 1 |
| Термомагнитный защитный выключатель | CB TM1 1A SFB P | шт. | 1 |
| Термомагнитный защитный выключатель | CB TM1 10A SFB P | шт. | 1 |
| Базовый элемент | CB 1/6-2/4 PT-BE | шт. | 2 |
| Управление | ILC 171 ETH 2TX | шт. | 1 |
| Клеммы Inline | IB IL 24 DI8/HD-PAC | шт | 5 |
| Функциональные клеммные модули Inline | IB IL INC-IN-PAC | шт. | 3 |
| Функциональные клеммные модули Inline | IB IL RS UNI-PAC | шт. | 1 |
| Функциональные клеммные модули Inline | IB IL CNT-PAC | шт. | 1 |
| Функциональные клеммные модули Inline | IB IL PB MA-PAC | шт. | 2 |
| DIN-рейка, с перфорацией | NS 35/ 7,5 ZN PERF 2000MM м | м. | 2 |
| Кабельный канал | CD 60X60 | м. | 1 |
| Кабельный канал | CD 40X60 | м. | 4 |
| Проходные клеммы | PT 2,5 | шт. | 40 |
| Клемма защитного провода | PT 2,5-PE | шт. | 10 |
| Концевая крышка | D-ST 2,5 | шт. | 2 |
| Перемычка | FBS 2-5 | шт. | 7 |
| Концевой стопор | CLIPFIX 35-5 | шт. | 10 |
Перечень используемого оборудования
Исполнительные шкафы (Шкаф LBC1,2)
| Наименование | Тип | Ед. изм. | Кол-во |
| Модуль ввода-вывода | ILB PB 24 DO32 | шт. | 2 |
| Термомагнитный защитный выключатель | CB TM1 0.5A SFB P | шт. | 13 |
| Базовый элемент | CB 1/6-2/4 PT-BE | шт. | 13 |
| Релейный модуль | PLC-RSC- 24DC/ 1/ACT | шт. | 64 |
| DIN-рейка, с перфорацией | NS 35/ 7,5 ZN PERF 2000MM | м. | 2 |
| Кабельный канал | CD 40X60 | м. | 4 |
| Проходные клеммы | PT 2,5 | шт | 80 |
| Клемма защитного провода | PT 2,5-PE | шт. | 10 |
| Концевая крышка | D-ST 2,5 | шт. | 2 |
| Перемычка | FBS 2-5 | шт. | 10 |
| Концевой стопор | CLIPFIX 35-5 | шт. | 8 |
| Проходные клеммы | UT 2,5 | шт. | 6 |
| Концевая крышка | D-UT 2,5/10 | шт. | 1 |
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.
(ООО «АНГК»)
- 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.
- Системный интегратор: ООО Научно-внедренческая фирма «Сенсоры, Модули, Системы»
- Заказчик: АК «Транснефть»
Применение
В 2012 году компания «СМС-Автоматизация» выиграла конкурс на модернизацию систем автоматики объектов АК «Транснефть». В 2013 году проведены работы по модернизации нефтеперекачивающих станций (НПС):
- Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Терновка-2»;
- Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) НПС «Нижнеудинск-1»;
- Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Грачи-3»;
- Разработка и изготовление ПТК SIMATIC PCS7 «ТРАНСКОНТ» для НПС-11, НПС-15, НПС-19 ВСТО ОАО «Востокнефтепровод».
В 2014 году компанией «СМС-Автоматизация» выполнены работы по проектам:
- Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Песчанокопская»;
- Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Покровская»;
- Комплекс работ по замене системы автоматики (АСУТП) и системы автоматического пожаротушения (АСУПТ) НПС «Красноармейская-2»;
- Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Муслюмово»;
- Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Лысьва-2»;
- Поставка и наладка системы автоматики (АСУТП) НПС «Калейкино»;
- Телемеханизация МНПП «Куйбышев-Брянск» ОАО «ЮЗНП» на участке «Воскресенка-Никольское» 4ПК, 4(КП) – водные преграды р. Цна, р. Челновая.
Решение
При строительстве и реконструкции нефтеперекачивающих подстанций АК «Транснефть» в шкафах систем автоматики производства «СМС-Автоматизация» применено оборудование компании.
В составе проектов применено следующее оборудование:
- Барьеры искробезопасности MACX MCR-EX;
- Устройства грозозащиты для измерительных цепей LineTrab, Termitrab;
- Устройства грозозащиты для сети Profibus серии Plugtrub IQ;
- Промежуточные малогабаритные реле PLC;
- Преобразователи постоянного тока Quint;
- Автоматические выключатели CB;
- Реле контроля параметров электросети EMD и реле времени ETD;
- Клеммы с технологией подключения Push-In серии PT.
Для печати маркировки применена маркировочная система на основе принтера Bluemark CLED.
В составе проекта использованы барьеры искробезопасности серии MACX MCR-EX.
Определяющими преимуществами при выборе являлись:
- Малые габариты устройств (ширина барьера от 12,5мм);
- Незначительный нагрев устройств при работе, что важно при большом количестве барьеров, установленных в одном шкафу;
- Покрытие печатной платы лаком, увеличивающее срок службы изделий;
- Возможность объединения барьеров в группы с помощью шины. Это позволило организовывать резервированное питание групп барьеров, получать групповой сигнал ошибки, и производить «горячую» замену устройств без отключения питания;
- Межповерочный интервал 5 лет – один из лучших показателей среди аналогичных устройств.
Для применения в данном проекте были выбраны следующие изделия:
- Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) серии Linetrab и Termitrab для измерительных линий 4-20мА и датчиков температуры. Для применения использованы УЗИП с маркировкой Exi для искробезопасных электрических цепей. Установка УЗИП в измерительных цепях обеспечивает защиту от выгорания измерительных каналов;
- Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) серии Plugtrub-IQ для защиты линий передачи данных по сети Profibus. Серия PT-IQ была выбрана благодаря возможности превентивной диагностики состояния УЗИП. Тем самым повышается безотказность сети передачи данных;
- Промежуточные реле серии PLC. В данной серии присутствуют как стандартные электромеханические реле так и твердотельные реле. Одним из преимуществ является наличие реле PLC…SO46 с высоким порогом отпускания, что позволяет отсекать наводки возникающие в длинных кабельных линиях;
- Преобразователи постоянного тока (DC/DC преобразователи) серии Quint на 24В/10А. Использование DC/DC преобразователей позволило организовать гальваническую изоляцию цепей питания. В случае питания от аккумуляторных батарей производится стабилизация выходного напряжения 24В;
- Автоматические выключатели серии CB. Преимущество этой серии – это наличие встроенного контакта состояния автомата в корпусе шириной всего 12,3мм. Разъемная конструкция позволяет производить замену автомата без отключения проводников;
- Реле контроля параметров электросети EMD и реле времени серии ETD. Надежность данных серий проверена многими годами использования в самых сложных условиях. Широкий диапазон входных напряжений позволяет использовать эти устройства в цепях, в которых входное напряжение может отличаться от номинального в значительных пределах;
- Клеммы с технологией подключения Push-In серии PT. Клеммы PT – это инновационный продукт от компании. Данная серия клемм сочетает в себе надежность пружинной клеммы и возможность быстрого монтажа без инструмента за счет технологии Push-In.
Решение: барьеры искробезопасности MACX MCR-EX
В 2013 году по результатам испытаний барьеры серии MACX MCR-EX были допущены АО «Гипротрубопровод» для использования в проектах по реконструкции систем автоматики нефтеперекачивающих станций ОАО «АК «Транснефть».
Данная продукция была включена в типовой проект ПТК «Трансконт», разработанный компанией «СМС-Автоматизация».
За время выполнения проекта с 2013 года по 2014 год использовано 5885 барьеров искробезопасности серии MACX MCR-EX. Данная серия подтвердила свои высокие эксплуатационные характеристики.
Производитель
ФГУП «Уральский электромеханический завод» входит в состав Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» и является крупным многопрофильным предприятием. Деятельность предприятия направлена на организацию выпуска продукции, удовлетворяющей потребности корпоративного рынка «Росатома» (продукции для ОАО «ТВЭЛ», «Росэнергоатома», предприятий ядерно-топливного цикла), предприятий ведущих отраслей народного хозяйства (топливно-энергетического комплекса, транспорта, связи и др.) и подтверждена лицензиями «Госатомнадзора» России на право конструирования и изготовления оборудования для атомных станций.
Решение
Проект по изготовлению низковольтных комплектных устройств АСУ ТП для 4-го энергоблока Калининской АЭС состоит из нескольких сотен шкафов в блочномодульном исполнении типа НКУ-РУ, предназначенных для распределения электроэнергии и управления технологическими процессами энергоблока. В конструкции шкафов широко используются клеммы серии UT, ST и принадлежности к ним, а также клеммы для больших токов серии UHV, промышленные разъемы HEAVYCON, маркировка для клемм, проводов и оборудования, кабель-каналы, DIN-рейка, инструмент и другие комплектующие компании. Для изготовления табличек с надписями завод приобрел термопринтеры Thermomark S1 и соответствующие расходные материалы. Предприятие заключило договор на поставку комплектующих производства на 2010 год и планирует использовать продукцию компании и в дальнейшем. Все металлические шкафы ФГУП УЭМЗ производит своими силами. Для этого внедрены современные обрабатывающие центры, работает своя линия покраски.
Выводы
Доля оборудования среди электромонтажных изделий внутри НКУ-РУ составляет примерно 90%. Это позволило обеспечить гарантированную совместимость изделий, снижение затрат на монтаж, сокращение сроков поставки продукции. Применение разъемных клеммных модулей серии ST-COMBI позволило значительно сократить время на монтаж-демонтаж модулей при их тестировании, наладке и поверке.
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
| Артикул | Наименование | Описание |
|---|---|---|
| 2866789 | QUINT-PS/1AC/24DC/40 | Источник питания |
| 2320238 | QUINT-UPS/24DC/24DC/20 | Источник бесперебойного питания |
| 2320335 | UPS-BAT/VRLA/24VDC/38AH | Аккумуляторная батарея |
| 2320186 | QUINT-ORING/24DC/2X20/1X40 | Активный модуль резервирования |
| 2320458 | BATTERY MOUNTING CASE | Монтажный набор для крепления батарей |
| 2834481 | PR1-RSC3-LDP-24DC/2X21 | Предварительно смонтированный релейный модуль с винтовыми зажимами, состоящий из: установочного блока (основания), реле с силовыми контактами, вставного индикатора / подавителя помех и держателем. Входное напряжение: 24 В DC, 2 переключающих контакта, 8 A |
| 2834517 | PR1-RSC3-LV-230AC/2X21 | Предварительно смонтированный релейный модуль с винтовыми зажимами, состоящий из: установочного блока (основания), вставного миниатюрного реле контроля мощности с силовыми контактами, вставного индикатора, вставного подавителя помех и выталкивателя реле. Входное напряжение: 230 В переменного тока, контакты: 2 переключающих контакта, 8 A |
| 3031212 | ST 2,5 | Проходные клеммы, Тип подключения: Пружинный зажим, Сечение: 0,08 мм² - 4 мм², AWG: 28 - 12, Ширина: 5,2 мм, Цвет: cерый, Тип монтажа: NS 35/7,5, NS 35/15 |
| 3031238 | ST 2,5-PE | Заземляющий клеммный модуль с пружинными зажимами, Тип подключения: Пружинный зажим, Сечение: 0,08 мм² - 4 мм², AWG: 28 - 12, Ширина: 5,2 мм, Цвет: желто-зел., Тип монтажа: NS 35/7,5, NS 35/15 |
| 3031364 | ST 4 | Проходные клеммы, Тип подключения: Пружинный зажим, Сечение: 0,08 мм² - 6 мм², AWG: 28 - 10, Ширина: 6,2 мм, Цвет: cерый, Тип монтажа: NS 35/7,5, NS 35/15 |
| 3036369 | ST 4-HESI (5X20) | Клеммный модуль предохранителя, для монтажа на NS 35, для патронных плавких вставок 5 х 20 |
Системный интегратор
Инженерный центр «Энергосервис» осуществляет разработку решений для автоматизированных систем управления и мониторинга электростанций, подстанций, электроустановок промышленных предприятий. Инженерный центр серийно производит микропроцессорные устройства, выпускает многофункциональные измерительные преобразователи, устройства сбора данных, модули ввода/вывода, счетчики и приборы контроля качества электроэнергии, поддерживающие открытые протоколы обмена, в том числе – МЭК 61850.
Объект: ПП 500 кВ Тобол
Цифровая подстанция ПАО «ФСК ЕЭС» 500 кВ Тобол – важнейшее звено в системе электроснабжения строящегося нефтехимического комплекса глубокой переработки углеводородного сырья «ЗапСибНефтехима». Для повышения эффективности и качества диспетчерского управления режимами энергосистемы на подстанции установлена система мониторинга переходных режимов СМПР (англ. Wide Area Measurement System, WAMS). Она основана на использовании синхронизированных векторных измерений и позволяет проводить мониторинг динамических свойств энергосистемы в центрах управления ОАО «СО ЕЭС».
Решение
В состав программно-технического комплекса СМПР ПП 500 кВ Тобол входят:
- Устройство синхронизированных векторных измерений УСВИ (англ. PMU) ЭНИП-2, концентратор синхронизированных векторных данных КСВД (англ. PDC) ES-PDC, подсистема диагностики СМПР, подсистема гарантированного электропитания, оборудование локальной вычислительной сети;
- Система обеспечения единого времени на основе блока коррекции времени ЭНКС-2 для приема сигналов навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС, GPS);
- Программное обеспечение компонентов системы.
УСВИ ЭНИП-2 подключены к измерительным трансформаторам напряжения и тока. В измерительных цепях предусматривается возможность подключения испытательного оборудования без отключения от присоединения за счет применения специализированной штекерной системы контроля FAME. Данная система реализует возможность замыкания вторичной обмотки трансформатора тока с защитой от прикосновения к токоведущим частям, обеспечивая безопасность при проведении измерений и испытаний.
Электропитание ПТК СМПР организовано по 1 категории надежности электроснабжения и полностью исключает возможность выхода из строя системы вследствие отдельных неисправностей или ремонта элементов сети.
При реализации проекта были использованы блоки питания QUINT4- PS/1AC/24DC/10, артикул 2904601. Они имеют универсальный AC/DC вход с диапазоном от 90 до 350 В постоянного тока. Серия QUINT4 прошла испытания по стандарту МЭК 61000-6-5 (электромагнитная совместимость для электростанций и подстанций).
Блоки питания включены параллельно через одноканальные модули резервирования QUINT4-S-ORING/12-24DC/1X40, артикул 2907752. Данная схема позволяет развязать блоки питания друг от друга и устранить «единую точку отказа» для резервируемых систем. С помощью дискретных выходов на QUINT4-PS и QUINT4-S-ORING можно контролировать исправность всех составляющих системы питания 24 В DC.
Для гальванической развязки в линиях передачи данных Ethernet применен пассивный сетевой изолятор FL ISOLATOR 100-RJ/RJ, артикул 2313931. Уровень защиты сетевого оборудования от разности потенциалов составляет 4 кВ.
Подключение к цифровым трансформаторам тока и напряжения по протоколу МЭК 61850‐9‐2LE (шина процесса) реализуется с помощью УСВИ ЭНИП-2. Резервирование шины осуществляется с помощью двух устройств FL RED 2001E PRP 2LC, артикул 2701864 с оптическим многомодовым выходом в сеть PRP.
Промышленный коммутатор FL SWITCH SFN 16TX, артикул 2891933 передает информацию от УСИВ ЭНИП-2 и КСВД ES-PDC в соответствии со стандартом Ethernet по протоколу IEEE C37.118. У коммутатора имеется вход резервированного питания и контакты дистанционной сигнализации, также поддерживается QoS технология.
В соответствии с требованиями о защите информации, ПТК СМПР ПП 500 кВ Тобол соответствует классу 1Г. Доступ пользователей ПК верхнего уровня (ОАО «СО ЕЭС») к конфигурационным файлам и архивным данным сервера КСВД ES-PDC осуществляется посредством входящего соединения по протоколам IEEE C37.118.2, FTP, ICMP.
Оборудование в ПТК СМПР ПП 500 кВ Тобол

Преимущества решения
Использование современных технических средств и информационных принципов в ПТК СМПР компании «Инженерный центр «Энергосервис» на базе оборудования позволяет получать данные, на основе которых осуществляются:
- измерения электрических величин в режиме реального времени для глобального мониторинга состояния энергосистемы;
- определение запасов устойчивости (пропускная способность линий, контроль напряжений и фазовых углов в узлах энергосистемы), обнаружение качаний мощности;
- проверка динамической модели энергосистемы, запись архивов и аварийных событий, а также их анализ;
- управление режимами работы и синхронизация компонентов системы.