Описание ПС 110 кВ Куземкино

Понизительная ПС 110 кВ Куземкино расположена в Кингисеппском районе Ленинградской области на берегу реки Луга юго-восточнее н.п. Бол. Куземкино. Подстанция является объектом электросетевого хозяйства филиала ПАО «Ленэнерго» для электроснабжения потребителей 10 кВ КС «Славянская», находящейся в зоне эксплуатационной ответственности ПАО «Газпром» и представляет собой открытую ПС.

Интегратор

ООО «НПФ «Механотроника РА» - разработчик и производитель автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП), а также микропроцессорных устройств релейной защиты (РЗА). Осуществляет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области приборостроения и энергетики. Создает и внедряет систем автоматизации энергообъектов, производит пусконаладочные работы и сопровождение.

Применение

АСУ ТП подстанции на базе оборудования «Механотроника РА» и Phoenix Contact предназначена для комплексной автоматизации технологических процессов и телекоммуникаций с функциями наблюдения, контроля, сигнализации и управления электрооборудованием ОРУ 110 кВ, КРУМ 10 кВ и 0,4 кВ филиалов ПАО «Ленэнерго» Кингисеппские ЭС и ОАО «СО ЕЭС» Ленинградское РДУ.

Описание решения

Структура АСУ ТП состоит из трех уровней. Устройства нижнего уровня выполняют сбор информации и выдачу команд для системы управления. Устройства среднего уровня выполняют информационный межуровневый обмен ПТК АСУ ТП с устройствами верхнего и нижнего подстанционных уровней. Верхний уровень решает задачи представления, обработки, хранения и анализа информации, информационного обмена с внешними системами, обеспечивает сервисные функции конфигурирования и обслуживания системы.

Средний уровень представляет собой комплекс технических средств, в который входят коммутаторы Ethernet, УСО, станционный контроллер связи и управления (СКСУ), устройство синхронизации системного времени. Для сбора и передачи информации с оборудования нижнего уровня используется протокол МЭК 61850.

Станционная шина строится на базе управляемых коммутаторов Phoenix Contact. Коммутаторы FL SWITCH 4824E-4GC – 2891072 и FL SWITCH 3012E-2FX – 2891120 имеют магистральные Ethernet порты SFP (Gigabit), предназначенные для объединения коммутаторов по высокоскоростным и отказоустойчивым технологиям резервирования.

Особенностью данных коммутаторов является поддержка не только стандартных протоколов резервирования (STP, RSTP), но и собственной технологий ERR с временем восстановления 15 мс, позволяющей объединять «кольца». Все коммутаторы выполнены в прочном металлическом корпусе без вентиляторов и работают при температурах от -40°C до +85°C. Стоечные коммутаторы обладают двумя съемными блоками питания с широким диапазоном входного напряжения 90-264 В AC и 88-300 В DC с поддержкой «горячей» замены.

Резервирование станционной шины выполнено по «кольцевой» топологии двумя независимыми сетями с помощью протокола PRP. Сетевые устройства подключаются по двум интерфейсам в каждую из сетей. Это позволяет исключить возникновение паузы в информационном обмене в случае неисправности канала связи или коммутатора. Связь систем ЩСН и ЩПТ с АСУ ТП осуществляется интерфейсом Ethernet по протоколу МЭК 61850. Комплекс оснащен средствами удаленного конфигурирования и мониторинга, что позволяет администрировать систему дистанционно, используя доступ по IP сетям.

Заключение

Таким образом, АСУ ТП ПС 110 кВ Куземкино позволяет эффективно организовать оперативно-диспетчерское управление подстанцией в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах, и надежно контролировать процессы эксплуатационного обслуживания. В состав технологических функций системы входят:

• сбор и первичная обработка аналоговых, дискретных сигналов;
• дистанционное управление коммутационными аппаратами электрических распределительных устройств энергообъекта;
• обмен информацией с диспетчерскими центрами и центрами управления сетями, удаленное изменение состояния программных оперативных элементов систем РЗА, ПА.
• предупредительная и аварийная сигнализация;
• организация и ведение оперативной базы данных;
• обеспечение информационной безопасности АСУ ТП.

Интегратор

ООО «ИЦ «Иркутскэнерго» – крупная инжиниринговая компания в регионе, предоставляющая полный комплекс современных, высокотехнологичных инжиниринговых и консалтинговых услуг в сфере энергетики, использующая в своей работе эффективные инновационные технологии и решения, современную производственно-техническую базу.

Задача

Целью проекта является техническое перевооружение ДЗШТ и УРОВ I, II с.ш. 110 кВ с заменой на микропроцессорные Ондской ГЭС. Создание быстродействующей защиты шин с абсолютной селективностью. Дифференциальная токовая защита шин предназначена для быстрого отключения электрических цепей, включенных на сборные шины, при КЗ на сборных шинах или на любом другом оборудовании, входящем в зону действия защиты. Зона ее действия ограничивается трансформаторами тока, к которым подключены реле защиты. Терминалы защит шкафа измеряют входные величины, сравнивают с уставками. В случае превышения дифференциального тока уставки выдается сигнал на соленоиды отключения выключателей присоединений.

Решение

Для контроля и работы с измерительными трансформаторами были использованы следующие компоненты Phoenix Contact: 

1. Испытательные блоки FAME в комплекте: 
   • Штекерная система контроля – FAME 6/4+1 – 3074100;
   • Рабочий штекер – FAME-WP 4+1 –3074120;
   • Тестовый штекер – FAME-TP 4+1 –3074110.
2. Релейные блоки серии RIF:
   • Одиночное реле – REL-IR4/LDP-220DC/4X21 – 2903682;
   • Базовый модуль – RIF-2-BPT/4X21 – 2900934.
3. Измерительные клеммы с ползунковым размыкателем – URTK 6 –3026272. 

Преимущества

Простота эксплуатации испытательных блоков FAME позволяет быстро и безопасно работать с измерительными трансформаторами. Компактные размеры позволяют разместить на лицевой панели большее количество испытательных блоков.

Заказчик: АО «Газпромнефть - МНПЗ»

ПАО «Газпромнефть» — российская вертикально-интегрированная нефтяная компания. Основные виды деятельности — разведка и разработка месторождений нефти и газа, нефтепереработка, производство и реализация нефтепродуктов. Входит в ТОП-3 российских нефтяных компаний по объёмам добычи и переработки нефти, является одним из лидеров российской нефтяной индустрии по эффективности.

Системный интегратор: ООО «СУЭР»

Компания ООО «СУЭР» – комплексный поставщик и системный интегратор. Компания «СУЭР» работает на российском рынке автоматизации с 2006 года.

Основная сфера деятельности компании – инжиниринговые услуги, осуществление комплексных поставок контрольно-измерительных приборов, запорно-регулирующей арматуры, систем бесперебойного питания и автоматических систем управления предприятиям различных отраслей промышленности.

Уже более 10 лет мы осуществляем поставки систем РСУ и ПАЗ для нефтеперерабатывающих производств.

Опыт СУЭР полученный в результате участия в множестве конкурсных процедур и реализации проектов позволяет нам находить эффективные технические решения удовлетворяющие заказчиков.

Задача

Выполнение работ по модернизации, приведению к требованиям норм и правил АСУ ТП на Комбинированной установке по производству МТБЭ и олигомеризата производства № 2 – каталитического крекинга и облагораживания моторных топлив АО «Газпромнефть - МНПЗ». Расширенное применение оборудования по программе импортозамещения «Сделано в России».

Решение

Автоматизированная система управления и противоаварийная автоматическая защита комбинированной установки по производству МТБЭ и олигомеризата (далее – установка МТБЭ), цеха №4, АО «Газпромнефть-МНПЗ».

Система функционирует в режиме реального времени, круглосуточно и круглогодично с учетом минимизации численности персонала во всех режимах.

Все данные в Системе проходят проверку на достоверность. Недостоверные данные не влияют на формирование управляющих воздействий в Системе.

Обновление данных в Системе производится автоматически по мере поступления обновленных данных. Все данные об автоматизируемом процессе и событиях в Системе имеют метку времени.

Восстановление данных после сбоя или отключения питания производится автоматически с энергонезависимых устройств хранения данных.

В Системе предусмотрены аппаратные и программные средства обеспечения высокой надежности и безопасности ее функционирования при возможных отказах оборудования и нерегламентированных действий персонала. При этом функциональная надежность обеспечивается организацией структуры взаимодействия программно-технических средств, диагностируемостью их отказов, простотой обслуживания и замены, подбором и подготовкой технологического и обслуживающего персонала.

При отказе верхнего уровня Системы (рабочих станций), средний уровень обеспечивает безопасное ведение технологического процесса и его оперативную защиту. Система осуществляет контроль достоверности информации, правильности выполнения функций, обеспечивает целостность баз данных, выполняет непрерывную диагностику информационных каналов и ее компонентов, защиту от несанкционированного доступа к информации.

Сохранность информации при обесточивании (отказе) отдельных контроллеров обеспечивается за счёт хранения текущей базы данных контроллеров в энергонезависимой памяти и загрузочных файлах АРМ оператора/инженера АСУТП.

Количественные и качественные характеристики Системы

Средний уровень Системы реализован на базе резервированных контроллеров Regul R500, контроллеров Regul R500S SIL3 с системой ввода/вывода фирмы «Прософт-Системы» (Россия).

Оборудование КТС среднего уровня АСУ ТП состоит из шкафов - Шкаф DCS, Шкаф PLC, IO1DCS, IO2PLC, IO3DCS, IO4PLC, IO7DCS. Типовой вид шкафа представлен на рис.1.

Верхний уровень АСУ ТП реализован на базе серверов DELL и высокопроизводительных рабочих станций повышенной надежности на базе промышленных компьютеров Phoenix Contact 19”-исполнения BL RACKMOUNT 2U, собираемых в России, см. рис. 2.

Перечень оборудования

Подсистема электропитания шкафов обеспечивает гарантированным электропитанием постоянного тока 24. Источники питания Phoenix Contact КВНТ российского производства благодаря высочайшим характеристикам качества и надежности идеально подходят для применения даже в самых сложных условиях промышленной эксплуатации. Все функции и компактная конструкция модулей оптимально соответствуют высоким требованиям. Надежное питание потребляющих устройств в сложных условиях эксплуатации обеспечивается блоками питания чрезвычайно прочной электрической и механической конструкции, с пружинными клеммами Push-in не требующих протяжки весь срок службы. Безопасная резервная система достигается за счет параллельной схемы включения двух блоков питания через диодную развязку Phoenix Contact КВНТ-ДИОД российского производства, рис. 3.

Интерфейсное реле напр. Управления Phoenix Contact PLC-RSC-24DC/21/RU предназначено для сбора дискретных сигналов с полевого оборудования и для управления дискретными сигналами 24V DC, 220V AC.

Безопасное реле сопряжения с принудительно управляемыми контактами Phoenix Contact PSR-SCF-24UC/URM/2X21 предназначено для управления оборудованием в подсистемах противоаварийной защиты (ПАЗ).

Для коммутации, распределения питания, сигналов и других цепей используются проходные клеммы Phoenix Contact ST 4 (Сделано в России), ST 4-TWIN, ST 10, ST 4-FCI/C, ST 2,5-TWIN, STS 2.5-MT, STTBS 4, STTBS 4-TG, ZDMTK 2.5, PTT 2,5-2MT.

Для защиты от импульсных перенапряжений установлены УЗИП Phoenix Contact TT-ST-M-2-PE-24DC (Сделано в России).

Преимущества

Одним из главных преимуществ проекта является широкое использование оборудования «Сделано в России» (клеммы реле, блоки питания, УЗИП, промышленные компьютеры), при этом удалось применить современные и высоконадежные компоненты, без ущерба качеству системы. Локализованное в России оборудование Phoenix Contact, проверено многими годами эксплуатации, в том числе в российских условиях. Компактный размер оборудования экономит место в шкафу и позволяет уменьшить габариты и стоимость шкафа, это облегчает монтаж и размещение на площадке Заказчика. Соединительные перемычки (мостики) в реле - такие же как в клеммах, надежны, удобны и экономят время монтажа.

Отмечаем следующие общие для оборудования и комплектующих Phoenix Contact свойства:

• надежность, удобство и быстрота монтажа за счет применения клемм Push-in и применения специальных перемычек, распределительных шин;
• удобство эксплуатации за счет функций мониторинга состояния уже заложенных в оборудование;
• удобство обслуживания за счет продуманных конструктивных решений;
• благодаря многолетнему опыту эксплуатации на самых ответственных объектах (в том числе, ПАО «Газпромнефть») оборудование Phoenix Contact положительно воспринимается и легко согласуется с Заказчиком;
• стандартные изделия будут еще долгое время доступны для запасных частей или при модернизации с сохранением максимальной совместимости оборудования.

Все это, наряду с хорошими строками поставки, позволяет создавать в кратчайшие сроки действительно современные системы автоматизации отвечающие самым требовательным запросам заказчика - с запасом надежности и удобные на долгие годы промышленной эксплуатации.