Клеммы

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

• 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.

• 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.