Автоматизированная электрогидравлическая система регулирования паровой турбины ТЭЦ

Типовое решение – автоматизированная электрогидравлическая система регулирования паровой турбины (ЭГСР) – предназначено для повышения уровня автоматизации электростанций с учетом современных требований к технологическому оборудованию ТЭЦ.

ЭГСР, разработанная на базе ПТК КРУГ-2000, обеспечивает:

• качественное регулирование основных параметров паровой турбины
• стабильные показатели с максимально возможным КПД
• повышает надежность эксплуатации оборудования.

Экономическая эффективность внедрения ЭГСР заключается в снижении стоимости производства электрической и тепловой энергии за счет:

• исключения «человеческого фактора»
• длительной безаварийной работы оборудования
• увеличения межремонтных периодов оборудования.

Цель проекта

Обеспечение надежного, непрерывного и качественного управления турбиной, регулирование основных параметров турбины во всех допустимых технологических режимах работы, а также в аварийных ситуациях, является основной целью создания типового решения электрогидравлической системы регулирования.

Задачи

• Разработка типового решения на базе ПТК КРУГ-2000 для построения ЭГСР с целью получения единой интегрированной АСУ ТП турбины
• Предоставление персоналу единого интерфейса для оперативного управления всеми подсистемами турбины
• Предоставление персоналу своевременной, достоверной и достаточной информации о ходе технологического процесса и состоянии основного оборудования
• Реализация алгоритмов диагностики и контроля отклонений от нормального режима эксплуатации турбоагрегата
• Повышение надежности работы оборудования, качества регулирования за счет передовых технологий контроля и управления.

Преимущества

Внедрение ЭГСР на базе ПТК КРУГ-2000 обеспечивает:

• выполнение всех требований действующих нормативных документов в области энергетики
• значительное расширение функциональных возможностей АСУ ТП турбины
• повышение уровня надежности технологического оборудования и средств автоматизации
• снижение трудозатрат на техническое обслуживание и ремонт.

Основной особенностью системы, выводящей ее на более высокий качественный уровень, является реализация на единых средствах комплексного решения по автоматизации турбоагрегата (включая ЭГСР). Это позволяет оперативному и обслуживающему персоналу видеть полную целостную картину технологического процесса и осуществлять управление и настройку из одной системы, с одного АРМ.

Такой подход исключает влияние «человеческого фактора» и минимизирует вероятность возникновения аварийных и нештатных ситуаций.

Состав и основные функции ЭГСР

Система автоматического управления электрогидравлической системой регулирования параметров работы турбины реализована в виде шкафа автоматики ЭГСР (Шкаф ЭГСР) на базе микропроцессорного промышленного контроллера TREI-5B-04 (ПЛК).

ПЛК включает:

• основной и резервный блоки питания
• резервируемые процессорные модули
• резервируемую локальную сеть верхнего уровня (через коммутаторы Ethernet)
• выделенную локальную сеть нижнего уровня для зеркализации данных
• модули аналогового и дискретного ввода/ввода
• модули микропроцессорных позиционеров
• модули универсального ввода-вывода сигналов
• основной и резервный блоки контроля оборотов турбины.

В контроллере выполняются задачи:

• поддержание заданной частоты вращения ротора турбины в диапазоне от 200 до 3240 об/мин с заданной неравномерностью регулирования путем воздействия на сервомотор высокого давления (СМВД)
• поддержание на заданном уровне активной электрической мощности генератора с нулевой неравномерностью путем воздействия на сервомотор СМВД и коррекцией задания мощности по частоте
• поддержание заданного давления пара в производственном отборе путем воздействия на сервомотор среднего давления (СМСД)
• поддержание заданного давления пара в теплофикационном отборе путем воздействия на сервомотор низкого давления (СМНД)
• ограничительное регулирование минимального снижения давления свежего пара (путем разгрузки турбины)
• ограничительное регулирование максимального давления пара в производственном отборе (путем последовательного открытия регулирующей диафрагмы и разгрузки турбины)
• ограничительное регулирование максимального давления пара в теплофикационном отборе (путем последовательного открытия регулирующей диафрагмы и разгрузки турбины)
• управление от сигналов аппаратуры противоаварийной автоматики станции
• предварительная защита с дифференцированием значения скорости вращения турбины
• дополнительная защита от отказов каналов измерения скорости или превышения скорости вращения турбины выше 3400 об/мин, защита от потери сигнала датчиков частоты.

Управление сервомоторами СМВД, СМСД, СМНД турбины осуществляется посредством микропроцессорных позиционеров DevLink-А10.АIO-3UI/3UI производства НПФ «КРУГ», которые подключаются к ведущему блоку контроля частоты. Позиционеры подключены к процессорным модулям контроллера по цифровому интерфейсу RS485, что позволяет вести с ними информационный обмен в режиме реального времени, а также осуществлять настройку (без останова турбины).

Непосредственно в процессорных модулях контроллера осуществляется ведение архивных лент для фиксации изменения рабочих параметров турбины с течением времени.

Процессорные модули объединены дополнительной выделенной локальной сетью нижнего уровня для зеркализации оперативной и архивной базы данных.

В шкафу автоматики ЭГСР размещена локальная сенсорная панель управления (ЛПУ), обеспечивающая человеко-машинный интерфейс для визуализации оперативной информации и управления турбиной по месту. Связь ЛПУ с контроллером выполняется по сети Ethernet. Оперативная информация и архивы передаются на резервируемые серверы единой АСУ ТП турбины.

Архитектура интегрированной АСУТП турбины (включая ЭГСР)

АСУ ТП турбины реализована на базе программно-технического комплекса КРУГ-2000^® (ПТК КРУГ-2000^®) и представлена тремя иерархическими уровнями:

• Нижний уровень включает в себя датчики и исполнительные механизмы.
• Средний уровень представлен шкафом автоматики подсистемы ЭГСР и шкафами управления подсистем технологических защит и блокировок (ТЗиБ), дистанционного управления (ДУ) и информационно-измерительной системы (ИИС).
• Верхний уровень представлен:
  • резервируемыми серверами, совмещенными с автоматизированными рабочими местами операторов – АРМ1, АРМ2 (двухмониторные), с функциями архивирования
  • дополнительным АРМ3 (мониторинга)
  • станцией диагностики ЭГСР.

АРМ1 и АРМ2 осуществляют сбор, обработку и хранение данных, поступающих со среднего уровня системы, а также обеспечивают визуализацию и управление оборудованием всех подсистем турбины, включая ЭГСР.

Для отображения табло сигнализации по технологическим параметрам и состояний защит турбины используется станция мониторинга-клиент – АРМ3.

Структурная схема интегрированной АСУ ТП турбины с подсистемой ЭГСР (на примере турбины ПТ-65/75-130)

Сокращения на схеме:

• ГЩУ – главный щит управления
• АПУ – аварийный пульт управления
• ПУ – пульт управления.

Общая информационная мощность подсистемы ЭГСР
(на примере турбины ПТ-65/75-130)

• Входных аналоговых переменных – 300
• Входных дискретных переменных – 500
• Выходных аналоговых переменных – 35
• Выходных дискретных переменных – 140
• Переменных ручного ввода – 800
• Общее количество контуров регулирования – 18.

Пример мнемосхемы «Панель задатчиков»

Данное типовое решение является совместной разработкой ООО НПФ «КРУГ» и ТОО «Карагандинский турбомеханический завод (КТМЗ)», которая осуществлялась под эгидой ООО «Башкирская генерирующая компания» (ПАО «Интер РАО»).

Пример внедрения

Примером внедрения данного технического решения является ЭГСР паровой турбины ПТ-65/75-130 ст. №5 Уфимской ТЭЦ-2.

Подсистема ЭГСР была интегрирована в существующую АСУ ТП турбины, которая функционирует на базе ПТК КРУГ-2000.

В рамках данного проекта компанией «КРУГ» были выполнены следующие работы:

• разработка проектной документации на шкаф автоматики ЭГСР
• шеф-монтажные работы
• инжиниринговые работы
• пусконаладка.

Компания «КРУГ» успешно сотрудничает с Башкирской Генерирующей Компанией более 15 лет. За это время в промышленную эксплуатацию были введены более сотни информационно-измерительных систем и автоматизированных систем управления технологическими процессами.

ЗАКАЖИТЕ СИСТЕМУ ИЛИ ЗАДАЙТЕ ВОПРОСЫ

Ваши данные не будут переданы третьим лицам

Имя

Телефон

E-mail

Город

Название компании

СООБЩЕНИЕ

Введите защитный код

Прикрепить файл

Файл не выбран

Даю согласие на обработку моих персональных данных

ОТПРАВИТЬ

Новости

Регулирование турбины Уфимской ТЭЦ-4: новый уровень качества

Отгружено оборудование из состава ПТК КРУГ-2000 для ЭГСР турбины Уфимской ТЭЦ-4

Видео

Генерация

Решения по автоматизации ответственных производств: АСУ ТП котлов, турбин, ГТУ, ГТЭС.

Комплектные шкафы бесперебойного питания (ШБП)

Готовые решения для информационных систем