Автоматические выключатели

• 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.

• 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.

• 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.