Гидроагрегаты на Камской ГЭС оснащают новой системой автоматизированного управления

В рамках программы комплексной модернизации на Камской ГЭС (принадлежит «РусГидро») завершается установка новой системы автоматизированного управления гидроагрегатами (САУ ГА).

Общая стоимость работ составила более 815 млн рублей.

На каждом из 23 гидроагрегатов Камской ГЭС устанавливаются новые панели защит, автоматики, управления, тепло- и вибродиагностики. Основная цель модернизации — повышение безопасности и надежности работы гидроагрегатов. В середине января работники электростанции и специалисты подрядных организаций приступили к модернизации системы управления и защит последнего гидроагрегата (ст. № 21), выведенного в капитальный ремонт в начале года. Завершить работы планируется к весеннему паводку. Сотрудники службы технологических систем управления станции отметили, что все защиты, системы управления и мониторинга прошлого века строились на электромеханической и микроэлектронной базе, с применением реле и полупроводниковых элементов, в то время как современные комплексы релейной защиты и автоматики, а также системы мониторинга построены на микропроцессорной базе.

Виктор Алексеев
Директор Камской ГЭС
Замена комплексов релейной защиты и автоматики на современные микропроцессорные системы положительно влияет на надежность работы всей станции и на организацию труда. Обслуживающий и эксплуатирующий персонал непосредственно с рабочего места может проводить мониторинг оборудования, получать данные о его состоянии в реальном времени, а также просматривать информацию из архивов. Система предоставляет возможность самодиагностики, что позволяет минимизировать аварийные ситуации. Весь персонал, обслуживающий новое оборудование, прошел необходимое обучение.

Заинтересовавшись новой САУ ГА, ЦПС попросила пресс-службу электростанции поделиться подробностями о проекте. Там со ссылкой на заместителя начальника службы технологических систем управления Камской ГЭС Дениса Веснина нам рассказали следующее.

Объектом автоматизации является гидроагрегат (ГА) и его вспомогательное оборудование. К автоматизируемому оборудованию относятся:

  • гидравлическая турбина с колонкой регулятора;
  • гидрогенератор с системой возбуждения — на уровне интеграции;
  • коммутационная аппаратура (выключатель гидроагрегата, шинный разъединитель, заземляющие разъединители);
  • вспомогательное оборудование гидроагрегата (система охлаждения статора, маслованны, системы торможения, осушения);
  • измерительные трансформаторы тока и напряжения с их коммутационной аппаратурой;
  • устройства электрических и технологических защит, автоматики, управления;
  • измерительные и показывающие приборы электроэнергии;
  • устройства сигнализации;
  • панели управления на местном пульте управления и главном щите управления.
Панели управления ГА старого (слева) и нового (справа) образца / Камская ГЭС

На генераторах, трансформаторах и открытых распределительных устройствах установлены защиты от компании «НПП „Экра“» со следующими типами шкафов:

  • ШЭ-1111 — защита трансформатора;
  • ШЭ-1113 — защита генератора;
  • ШЭ 2607 019 — автоматика и УРОВ высоковольтного выключателя;
  • ШЭ 2607 085 — основная защита ВЛ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 021 — резервная защита ВЛ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 061 — дифференциальная защита шин 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 051 — дифференциальная защита ошиновки автотрансформатора (АТ) 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 042 — дифференциальная защита АТ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 072 — резервные защиты АТ 110/220 кВ;
  • ШЭ 2607 156 — автоматика управления РПН АТ (АРКТ, автоматика регулировки коэффициента трансформации).
Микропроцессорный комплекс РЗ гидрогенератора типа ШЭ-1113 / Камская ГЭС

САУ ГА представляет собой распределенную информационную систему, рассчитанную на длительное непрерывное функционирование, в состав которой входят:

  • панель местного пульта управления;
  • панель главного щита управления;
  • шкаф термоконтроля;
  • шкаф вибродиагностики (один шкаф на полусекцию);
  • агрегатный щит управления (контроллеры);
  • шкаф регулятора турбины производства Voith Hydro;
  • шкаф электрических защит производства «НПП „Экра“».
Микропроцессорный комплекс САУ ГА, включающий в себя защиты, управление и регулирование оптимальной работой ГА / Камская ГЭС

Локальная система управления и контроля гидроагрегата построена на базе программно-технического комплекса PCS7 v7.1 SP2 фирмы Siemens.

Аппаратные средства системы включают дублированный программируемый контроллер Simatic S7-400H, имеющий сертификаты Росстандарта и утвержденное РАО «ЕЭС России» экспертное заключение Всероссийского теплотехнического института о соответствии Simatic S7 отраслевым требованиям, предъявляемым к функциональным показателям ПТК в условиях эксплуатации на российских ГЭС, а также возможности использования для построения АСУ ТП гидроэнергетических объектов и автоматизации их отдельных узлов. Программно-аппаратные средства фирмы Siemens применяются для выполнения информационных и управляющих функций при автоматизации технологических процессов, связанных с электрооборудованием, применяемым на ГЭС.

Для сбора сигналов используется набор станций распределенного ввода-вывода ET200M, которые содержат аналоговые и дискретные модули ввода для сбора информации от датчиков и связаны с контроллерами S7-400H через резервированную сеть Profibus. Через устройство Y-link осуществляется связь контроллера S7-400H с измерителем электрических величин Simeas P55 и шкафом регулятора Voith Hydro. Операторская сенсорная панель МP277 служит для отображения состояния работы ГА.

Сбор и архивирование информации осуществляется на резервированных серверах, работающих под управлением SCADA‑системы WinCC v7.0 SP2.

Резервированные серверы и контроллер S7-400H подключены к резервированному оптическому кольцу через управляемые коммутаторы серии Scalance X204-2 от компании Siemens. Отображение информации производится на автоматизированном рабочем месте (АРМ), установленном на столе начальника смены станции на главном щите управления. Обмен информацией между резервированными серверами и АРМ персонала осуществляется на основе клиент-серверного взаимодействия WinCC через специальные серверные пакеты данных через общестанционную сеть Ethernet. Долговременная архивация (вторичный архив) осуществляется на отдельном сервере Oracle, получающим данные от резервированных серверов. Сервер Oracle включен в общестанционную сеть ГЭС для предоставления информации о работе агрегата специалистам электростанции.

В основу построения САУ ГА положена концепция открытых систем, базирующаяся на применении международных стандартов в области автоматизации и современных информационных технологий (как пояснили ЦПС в пресс-службе, в САУ ГА применяются международный стандарт ISO 9000 и протокол обмена данными в Siemens S7; IEC 61850 в этой системе не используется). К основным проектным решениям относятся следующие:

  • использование стандартных программно-аппаратных средств Simatic PCS7 для локальных систем контроля гидроагрегатов, обеспечивающих возможность расширения и модифицирования системы по контролируемым параметрам;
  • применение стандартной промышленной шины Industrial Ethernet (оптика) для объединения контроллеров локальных систем в сеть нижнего уровня;
  • использование инструментальной системы программирования контроля и визуализации данных (SCADA-системы) WinCC, обеспечивающей высокоуровневое программирование человеко-машинного интерфейса для АРМ.

В пресс-службе подчеркнули, что принятые технические решения соответствуют общей тенденции системной интеграции промышленных систем автоматизации, отметив, что при смене электромеханики на микропроцессорную технику появилось множество новых функций и возможностей. [kamges.rushydro.ru, пресс-служба Камской ГЭС]

Цифровая подстанция

(close)

 

Цифровая подстанция

(close)

Имя пользователя должно состоять по меньшей мере из 4 символов

Внимательно проверьте адрес электронной почты

Пароль должен состоять по меньшей мере из 6 символов

 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: